<<
>>

IV ГИПОТЕЗА ТУМАННЫХ МАСС


Если мы желаем составить себе верную оценку какой-нибудь идеи, верную, по крайней мере, в главных чертах, то довольно надежным мерилом для этого может служить родословная этой идеи. Происхождение от почтенных предков служит некоторого рода ручательством за достоинства как в людях, так и в верованиях; с другой стороны, принадлежность к подозрительному генеалогическому древу как в том, так и в другом случае предрасполагает не в пользу отпрысков.
И аналогия эта - не пустой вымысел воображения. Верования вместе с их последователями изменяются мало-помалу в ряде преемственных поколений; и подобно тому, как изменения, происходящие в преемственных поколениях последователей религий, не уничтожают первоначального типа, а только видоизменяют его и сообщают ему большую отделку, так и сопровождающие их изменения в верованиях, сколько бы они ни очищали первоначальное верование, все же оставляют его сущность нетронутой.
Если мы взглянем на общепринятую теорию возникновения Солнечной системы с этой генеалогической точки зрения, мы должны будем сознаться, что теория эта несомненно низкого происхождения. Мы можем отчетливо проследить ее происхождение от первобытных мифологий. Самый дальний ее прародитель есть учение, что небесные тела суть личности, жившие сначала на Земле, учение, до сих пор существующее между некоторыми из негритянских племен, посещенных Ливингстоном. После того как наука отняла у Солнца и планет их божественные личности, древняя идея уступила место другой, которой придерживался даже Кеплер, именно: что планеты руководятся в своем движении направляющими духами. Перестав быть сами богами, планеты все-таки удерживаются еще богами в их орбитах. Когда тяготение сделало этих небесных кормчих ненужными, явилось верование, менее грубое, нежели предыдущее, от которого оно произошло, но подобное ему по самому существу своему, а именно что первоначальный толчок, заставивший планеты двигаться по своим орбитам, был дан рукою божества. Очевидно, что, несмотря на большую утонченность формы, отличающую эту общепринятую гипотезу, антропоморфизм ее унаследован от первобытного антропоморфизма, изображавшего богов как наиболее могущественных людей.
Есть еще другая гипотеза, противоположная первой, эта гипотеза не предлагает давать неведомой силе, проявляющейся по всей Вселенной, таких антропоморфических названий, как "верховный строитель" или "великий художник"; но рассматривает эту неведомую силу как действующую, вероятно, совершенно иным способом, нежели человеческая механика. Генеалогия этой гипотезы настолько же возвышенна, насколько генеалогия первой низка. Гипотеза эта есть порождение того расширяющегося и укрепляющегося верования в существование законности, которое целый ряд опытов выработал постепенно в уме человека. Из поколения в поколение наука доказывала существование единообразий в соотношениях между явлениями, считавшимися сначала или делом случая, или продуктом сверхъестественных влияний. Она указывала на существование прочного порядка и постоянной причинности там, где невежество видело только неправильность и произвол. Каждое дальнейшее открытие закона укрепляло предположение, что закон соблюдается везде и во всем. Таким образом, в числе других верований возникло верование, что Солнечная система не сделана, а развилась.
Не говоря уже об отвлеченной родне этой гипотезы, о тех великих общих воззрениях, которые были выработаны положительной наукой, она имеет и конкретную родню самого высокого разряда. Основанная на законе всемирного тяготения, она может считать своим прародителем великого мыслителя, который установил этот закон. Мысль о ней была впервые подана человеком, занимающим высокое положение среди философов. Человек, который собрал свидетельства, указывающие на то, что звезды образуются путем скопления вещества, рассеянного в пространстве, был самым неутомимым, самым осторожным и самым самобытным астрономическим наблюдателем нового времени. И мир еще не видел более ученого математика, чем тот человек, который, исходя из вышеупомянутой идеи о рассеянном веществе, сгущающемся по направлению к его центру тяжести, указал на путь, которым могла бы произойти, в процессе этого сгущения, взаимно уравновешивающаяся группа Солнца, планет и СПУТНИКОВ, подобная той группе к которой принадлежит и Земля.
Таким образом, если бы мы даже имели мало прямых доказательств, говорящих в пользу гипотезы туманных масс, вероятие ее истинности все-таки было бы велико. Собственное ее высокое происхождение и низкое происхождение противоположной гипотезы дали бы вместе достаточною причину для ее принятия, по крайней мере предварительного. Но прямых доказательств в пользу гипотезы туманных масс вовсе не мало. Они гораздо многочисленнее и разнообразнее чем обыкновенно полагают. Много были говорено о том или другом разряде этих доказательств, но нигде сколько нам известно, не были приведены сполна все доказательства. Мы предполагаем пополнить отчасти этот недостаток, в той уверенности, что в связи с заключением a priori, изложенным нами выше, ряд заключений a posteriori оставит мало сомнений в уме всякого непредубежденного исследователя.
Прежде всего обратимся к тем недавним открытиям в звездной астрономии, которые, как полагали, не согласны с этим знаменитым умозрением.
Когда сэр Вильям Гершель направил свой большой рефлектор на различные туманные пятна и нашел, что они распадаются на кучи звезд, он заключил из этого и некоторое время утверждал, что все туманные пятна суть кучи звезд, весьма удаленных от нас. Но после многих лет добросовестного исследования он пришел к тому заключению, что "есть туманности, которые состоят и не из звезд", и на этом заключении основал свою гипотезу о светящейся жидкости, рассеянной в пространстве, которая в случае своего скопления образует звезды. Несравненно более сильные телескопы, чем те, которые употреблял Гершель, дали возможность лорду Россу разложить на звезды такие туманности, которые были прежде не разложены. Вследствие этого многие астрономы возвратились к заключению, первоначально составленному Гершелем на подобном же основании и отброшенному им впоследствии, они утверждали, что при достаточной силе телескопов каждое туманное пятно разложилось бы на звезды и что разложимость зависит лишь от отдаления. Общепринятая в настоящее время гипотеза состоит в том, что все туманные пятна суть млечные пути, более или менее схожие в сущности своей с тем, который непосредственно нас окружает, но что они так неизмеримо удалены от нас, что, рассматриваемые в обыкновенный телескоп, они представляются небольшими бледными пятнами. Из этой-то гипотезы весьма многие нашли себя вправе заключить, что открытием лорда Росса гипотеза туманных масс опровергнута.
Но, предположив даже, что все эти умозаключения о расстоянии и о сущности туманных пятен действительно верны, сущность гипотезы туманных масс от этого нисколько не изменяется. Допустим, что каждое из этих бледных пятен есть звездная система, так далеко от нас отстоящая, что все ее бесчисленные звезды дают нам вместе меньше света, чем одна маленькая звезда нашей звездной системы. Это предположение нисколько не идет вразрез с мнением, что звезды и принадлежащие к ним планеты образовались путем скопления туманного вещества. Хотя без сомнения, если будет опровергнуто существование туманного вещества, в котором процесс сгущения совершался бы и по настоящее время, одно из доказательств в пользу гипотезы туманностей падает; но при этом остальные доказательства остаются в полной своей силе. Ничто не мешает нам предположить, что хотя в настоящее время мы и не видим, чтобы где-либо происходило сгущение туманного вещества, но было время, когда процесс этот совершался повсеместно. И в самом деле, можно возразить, что вряд ли мы вправе ожидать, чтобы сгущение рассеянного туманного вещества продолжалось в настоящее время, так как причины, обусловившие скопление одной массы, должны были действовать и на все массы, и, следовательно, существование несгустившихся масс было бы фактом, требующим объяснения. Таким образом, допустив даже непосредственные выводы из открытий, сделанных с помощью шестифутового рефлектора, мы видим, что следствия, многими отсюда выводимые, допущены быть не могут.
Но эти выводы могут быть успешно оспариваемы. Мы прежде принимали их за непреложную истину, но критическое исследование фактов убедило нас в полнейшей их несостоятельности. Они влекут за собой столько явных несообразностей, что мы удивляемся при встрече ученых, принимающих их хотя бы даже за вероятную гипотезу Рассмотрим эти несообразности.
Во-первых, заметьте, какие выводы мы вправе сделать из распределения туманных пятен в пространстве.
"Пространства, находящиеся впереди или позади простых туманных пятен, - говорит Араго, - тем более впереди или позади групп туманностей, обыкновенно содержат мало звезд. Гершель нашел это правило неизменно верным. Так, каждый раз, когда в течение небольшого промежутка времени ни одна звезда не приближалась в силу суточного вращения Земли и не становилась в поле зрения его неподвижного телескопа, он имел привычку говорить своему секретарю, помогавшему ему при работах- "Готовьтесь писать: сейчас туманные пятна покажутся"."
Как согласить этот факт с гипотезой, что туманные пятна суть отдаленные млечные пути? Если б существовало лишь одно туманное пятно, было бы любопытным совпадением обстоятельств, что это единственное пятно пришлось именно в такой точке дальнего пространства, которая соответствует беззвездному месту нашей собственной звездной системы. Если б туманных пятен было только два и оба были бы помещены подобным образом, совпадение было бы крайне странно. Что же после этого должны мы заключить, видя, что тысячи туманных пятен таким же образом расположены? Неужели мы допустим, что видимые положения всех этих тысяч отдаленных млечных путей случайно совпадают с более редкими местами нашего собственного Млечного Пути? Но такого рода предположение невозможно? Еще очевиднее становится его невозможность, когда мы примем в соображение общее распределение туманных пятен в пространстве. Не говоря уже о факте, что "области, наиболее бедные звездами, суть почти наиболее богатые туманными пятнами", тот же закон, который высказан здесь в частности, применим и ко всему небесному пространству. В том поясе неба, где звезды изобильны, туманные пятна редки, между тем как в двух противоположных точках небесного пространства, наиболее отдаленных от этого пояса, туманные пятна находятся в изобилии. По соседству с млечным кругом (или с плоскостью Млечного Пути) туманных пятен почти совсем не видно, главная же масса их лежит возле полюсов Млечного Пути. Неужели и это не более как случайное совпадение? Когда к тому факту, что общая масса туманных пятен составляет, по положению, как бы антитезу общей массы звезд, мы присоединим еще факт, что местные области туманных пятен суть именно те области, где звезд встречается мало, и, наконец, тот факт, что одинокие туманности встречаются обыкновенно в местах сравнительно беззвездных, то не составляет ли это разительного доказательства существования физической связи между рассматриваемыми явлениями? Не потребовалось ли бы бесконечное множество доказательств, чтобы убедить нас, что туманные пятна не составляют часть нашей звездной системы? Посмотрим, можно ли привести здесь подобное бесконечное множество доказательств? Посмотрим, найдется ли между всеми предполагаемыми доказательствами хоть одно такое, которое выдержало бы критику.
"Наблюдение этих туманных масс, - говорит Гумбольдт, - каковыми они представляются нам в колоссальные телескопы, переносит нас в такие области, откуда, согласно предположению, не лишенному некоторой вероятности, луч света должен употребить целые миллионы лет, чтобы дойти до нашей Земли; для измерения этих расстояний размеры ближайшего к нам слоя неподвижных звезд (каково, например, расстояние от нас Сириуса или расстояние двойных звезд в Лебеде и Центавре) окажется вряд ли достаточным."
В этой несколько запутанной фразе высказывается более или менее положительно убеждение, что расстояние туманных пятен от нашего звездного Млечного Пути настолько же превышает расстояние наших звезд друг от друга, насколько расстояние между этими звездами превышает размеры нашей планетной системы. Подобно тому как диаметр земной орбиты является неизмеримой точкой в сравнении с расстоянием нашего Солнца от Сириуса, так и расстояние нашего Солнца от Сириуса является неизмеримой точкой в сравнении с расстоянием нашего Млечного Пути от дальних млечных путей, образующих туманные пятна. Заметьте следствие этого предположения.
Если один из этих предполагаемых млечных путей так далек от нас, что в сравнении с этим расстоянием наши междузвездные пространства превращаются в точки и, следовательно, все размеры целой нашей звездной системы становятся сравнительно ничтожными, не следует ли из этого неизбежным образом, что сила телескопа, необходимая для того, чтобы разложить этот дальний млечный путь на звезды, должна быть неизмеримо больше той силы, которая требуется, чтобы разложить на звезды наш Млечный Путь? Не очевидно ли, что телескоп, который только что может с ясностью показывать самые дальние звезды нашей группы, должен оказываться положительно недостаточным для разложения этих дальних групп на звезды? Что же мы после этого должны заключить, когда оказывается, что тот же самый инструмент, который разлагает множество туманных пятен на звезды, не в состоянии разложить вполне наш собственный Млечный Путь? Возьмем сравнение из области обыденной жизни. Предположим, что человек видит рой пчел, простирающийся, как это иногда действительно бывает, так высоко в воздухе, что отдельные особи становятся почти невидимыми; положим, что этот человек говорит, что такое-то пятно на горизонте есть рой пчел; что он знает это на том основании, что он может разглядеть пчел как отдельные пятна. Как ни изумительно было бы подобного рода утверждение, оно не превышало бы в невероятности того, которое мы в настоящее время разбираем. Выразите расстояние цифрами, и нелепость станет еще ощутимее. Круглым числом расстояние Сириуса от Земли в полмиллиона раз превосходит расстояние Земли от Солнца. И согласно разбираемой нами гипотезе, туманные пятна отстоят от нас в полмиллиона раз далее, чем Сириус. Припомним теперь, что наш "звездный остров или туманное пятно, как Гумбольдт называет его, образует чечевицеобразный приплюснутый и со всех сторон отделенный слой, большую ось которого принимают в 700 или 800 раз более расстояния Сириуса от Земли, малую же ось в 150" {Cosmos(7ed.),I,79,80}. А так как полагают, что наша Солнечная система лежит около центра этого скопления, то из этого следует, что мы отстоим от дальнейших частей его приблизительно в 400 раз далее, чем от Сириуса. Но звезды, образующие эти дальнейшие части скопления, невидимы для нас отдельно даже в самые сильные телескопы. Как же после этого могут те же телескопы показывать нам отдельно звезды туманного пятна, отстоящего от нас в полмиллиона раз далее, чем Сириус? Оказывается, что звезда, невидимая для нас за дальностью расстояния, становится видимой, если то же расстояние увеличить в 1200 раз. Неужели мы можем согласиться с выводом подобного рода? Не лучше ли заключить, что туманные пятна не суть отдаленные млечные пути? Не получим ли мы следствия, что, чем бы они, в сущности, ни оказались, они должны отстоять от нас, по крайней мере, не далее крайних точек нашей собственной звездной системы.
Во всей вышеизложенной аргументации подразумевается, что различие в видимой величине звезд обусловливается главным образом различием расстояний до них. На этом предположении основано обычное учение о туманных пятнах, и во всем нашем предшествовавшем разборе мы оставляли его нетронутым. Между тем еще в то время, когда оно впервые было высказано сэром В. Гершелем, оно было чисто произвольным предположением; в настоящее же время оно оказывается окончательно несостоятельным. Но, к сожалению, как истинность его, так и ложность равно подрывают умозаключения тех, которые рассуждают, как Гумбольдт. Рассмотрим оба случая.
С одной стороны, что оказывается, если предположение ложно? Если видимая величина звезд не есть следствие их сравнительной близости к нам, а постоянно умаляющийся размер их не обусловливается постоянно возрастающей отдаленностью от нас, - что станется с выводами о размерах нашей звездной системы и о расстоянии до туманных пятен? Если, как было недавно доказано, почти невидимая звезда 61 Лебедя имеет больший параллакс, чем альфа Лебедя, хотя, по вычислениям, основанным на предположении сэра В. Гершеля, расстояние до нее должно бы было быть приблизительно в двенадцать раз более, и если, как оказывается, существуют телескопические звезды, лежащие ближе к нам, чем Сириус, - то какую силу имеет, после этого, то умозаключение, что туманные пятна весьма удалены от нас, потому что светлые массы, входящие в их состав, становятся для нас видимыми только при помощи очень сильных телескопов? Ясно, что если самая блестящая звезда всего неба и такая звезда, которую нельзя даже рассмотреть простым глазом, оказываются лежащими на одинаковом расстоянии, то относительная степень видимости отнюдь не может быть мерилом для относительной дальности звезды. Если же это так, то туманные пятна могут лежать от нас сравнительно близко, хотя звездочки, составляющие их, и представляются нам чрезвычайно мелкими.
С другой стороны, что будет следовать, если мы допустим истинность вышесказанного предположения? Доводы, приводимые в его оправдание, когда речь идет о звездах, должны равным образом оправдывать его и тогда, когда речь идет о туманных пятнах. Никто не станет утверждать, что в общей сложности видимая величина звезд служит указанием их расстояния, не допустив в то же время, что в общей сложности видимая величина туманных пятен служит указанием их расстояний, что, вообще говоря, более крупные суть ближайшие, а более мелкие - дальнейшие. Посмотрим же теперь, какой неизбежный вывод это влечет за собой для разложимости туманных пятен. Самые крупные или самые близкие должны всего легче разлагаться на звезды; по мере того как пятна становятся меньше, разложение их должно представлять все большие и большие трудности; наконец, неразложимые пятна должны быть наименьшие. А между тем в действительности мы видим совершенно обратный факт. Самые крупные туманные пятна или совсем не разложимы, или же разложимы лишь отчасти при помощи самого сильного телескопа; между тем как значительную долю довольно малых туманностей легко можно разложить при помощи гораздо слабейших телескопов. Инструмент, в который большое туманное пятно в Андромеде, имеющее два с половиной градуса в длину и один градус в ширину, представляется не более как светлым туманом, разлагает туманное пятно, имеющее не более 15 минут в диаметре, на 20 000 звездных точек. Между тем как отдельные звезды туманного пятна, имеющего 8 минут в диаметре, видны так явственно, что их можно пересчитать, туманное пятно, занимающее пространство в 560 раз большее, не представляет вовсе никаких звезд. Как объяснить эти факты с точки зрения обычной гипотезы?
Но остается еще одно затруднение, которое, быть может, очевиднее предыдущего подрывает эту теорию; это затруднение представляют магеллановы облака. Описывая наибольшие из них, сэр Джон Гершель говорит:
"Большое облако, так же как и малое, состоит частью из больших полос и смутно обозначенных клочков неразложимой туманности, частью из туманности, представляющей всевозможные степени разложения вплоть до совершенно ясно разложенных звезд, подобных звездам Млечного Пути; а также из правильных и неправильных туманных пятен в тесном смысле этого слова, из шарообразных куч, представляющих различные степени разложимости, и из скученных групп, достаточно обособившихся и сгустившихся, чтобы подходить под название звездных куч" ("Cape Observations", p. 146).
В своих Очерках астрономии сэр Джон Гершель, повторив это описание в других выражениях, замечает далее:
"Это соединение различных особенностей, если разобрать его надлежащим образом, в высшей степени поучительно; оно дает нам некоторые данные для оценки вероятного относительного расстояния туманных пятен и звезд и действительной степени яркости отдельных звезд, сравниваемых одна с другой. Если принять видимый полудиаметр большого облака равным 3-м градусам и предположить, что телесная его форма приблизительно сферическая, то ближайшие и отдаленнейшие его части разнятся в своем расстоянии от нас немногим больше чем на одну десятую нашего расстояния от его центра. Следовательно, разница в расстояниях не может в значительной степени ни усиливать яркость тех предметов, которые находятся в ближайших его частях, ни значительно ослаблять яркость тех, которые находятся в более отдаленных частях. Между тем в этом шарообразном пространстве мы насчитываем более 600 звезд седьмой, восьмой, девятой и десятой величин; около 300 туманных пятен, шарообразных и других куч всевозможных степеней разложимости и меньшие рассеянные звезды различных меньших величин, начиная от десятой и кончая такими, которые по своей многочисленности и малости составляют неразложенную туманность, занимающую пространство в несколько квадратных градусов. Если бы нам представлялся только один такой предмет, можно бы еще без особенного невероятия утверждать, что кажущаяся его шарообразность есть только действие перспективы и что в действительности существует гораздо большая относительная разница расстояния между ближайшими и отдаленнейшими ее частями. Но подобного рода устройство, являющееся уже довольно невероятным в одном случае, должно быть отброшено как окончательно невероятное и не выдерживающее критики, как скоро мы имеем дело с двумя подобными фактами. Следовательно, мы должны принять за доказанный факт, что звезды седьмой и восьмой величин могут существовать вместе с неразложимыми туманностями в пределах таких расстояний, отношения которых не более отношения 9 к 10" ("Очерки астрономии", 10-е изд., стр. 656 и 657).
Эти слова, как нам кажется, доставляют reductio ad absurdum того воззрения, против которого мы восстаем. Они оставляют нам только выбор между двумя невероятностями. Если мы допустим, что которое-нибудь из этих туманных пятен так отдалено, что его сотни тысяч звезд имеют вид Млечного Пути, оставаясь невидимыми для невооруженного глаза, мы должны в то же время допустить, что есть одинокие звезды, до того громадные, что остаются видимыми, хотя находятся на таком же расстоянии. Если мы примем другое предположение и скажем, что многие туманные пятна отстоят от нас не дальше, чем наши собственные звезды восьмой величины, то мы должны будем допустить, что на расстоянии, не превышающем то, на котором одинокая звезда остается еще слабо видимой для невооруженного глаза, может существовать группа, состоящая из сотни тысяч звезд, невидимая для невооруженного глаза. Ни одно из этих предположений не может быть принято. Что же остается нам из всего этого заключить? Лишь одно: что туманные пятна отстоят от нас не дальше, чем некоторые части нашей собственной звездной системы, в которую они входят как элементы, и что там, где они оказываются разложимыми на отдельные массы, эти массы отнюдь не могут быть рассматриваемы как звезды в обыкновенном значении этого слова {После напечатания этого опыта покойный Р. А. Проктор высказал некоторые новые соображения, говорящие за то, что туманные массы принадлежат к нашей собственной звездной системе. Противоположное заключение, которое выше оспаривалось, в настоящее время оставлено.}.
Итак, мы убедились в несостоятельности идеи, слишком опрометчиво принятой некоторыми астрономами, - идеи, будто туманные пятна суть весьма отдаленные млечные пути. Посмотрим теперь, нельзя ли согласовать различные виды, представляемые этими пятнами, с гипотезой туманных масс. Если мы возьмем редкую и далеко распространенную массу туманного вещества, имеющую диаметр, в сто раз больший диаметра Солнечной системы {Что касается возражения, которое можно сделать против чрезвычайной разреженности, предполагаемой подобного рода гипотезою, то на него ответило вычисление Ньютона, который доказал, что если бы сферический дюйм воздуха переместить на расстояние 4000 миль от Земли, то он расширился бы в шар, которого размеры превзошли бы орбиту Сатурна}, то какой ряд изменений должен произойти в этой массе? Взаимное тяготение должно сближать составляющие ее атомы или молекулы, но их сближению будет противодействовать атомное отталкивание. Преодоление этого препятствия влечет за собой развитие теплоты. Теплота отчасти выделится путем лучистого распространения, и между атомами будет происходить новое сближение, сопровождающееся дальнейшим развитием теплоты, и это будет продолжаться непрерывно. Процессы эти будут происходить не отдельно, как они здесь описаны, а одновременно, непрерывно и с постоянно возрастающей силой. Как скоро туманная масса достигла известной степени плотности, как скоро атомы, находящиеся внутри ее, сблизились на известное расстояние, произвели известную степень теплоты и подверглись известному взаимному давлению, - некоторые из этих атомов внезапно вступят в химическое соединение. Для нашего вопроса не важно, принадлежат ли молекулы, происшедшие от этого процесса, к разряду известных нам атомных сочетаний, что может быть, или же, что вероятнее, они принадлежат к разряду более простых сочетаний, чем те, которые нам доселе известны. Для нас достаточно, что частичное соединение одинаковых или неодинаковых атомов должно в конце концов состояться. Как скоро оно состоялось, оно необходимо должно сопровождаться внезапным и сильным выделением теплоты; а пока этот избыток теплоты не ушел в пространство, вновь образовавшиеся молекулы будут оставаться равномерно рассеянными или, так сказать, растворенными в первобытной туманной среде. Но заметим, что должно случиться мало-помалу. Как скоро лучистое распространение теплоты достаточно понизило температуру, так эти молекулы осядут, а осевши, они не останутся равномерно рассеянными в первобытной массе, а соберутся в хлопья, подобно тому как вода, оседая в воздухе, образует облако. Итак, мы заключаем, что туманная масса должна с течением времени превратиться в хлопья более плотного, осевшего вещества, плавающие в более редкой среде, из которой они осели. Посмотрим теперь, какого рода механические результаты это повлечет за собой? Если тела скучены в пространстве пустом, то каждое тело будет двигаться по линии, определяемой силами притяжения всех остальных тел и изменяющейся ежеминутно от приобретаемого движения; соединение подобных скученных тел, если оно случится, может произойти лишь или от столкновения, или от рассеивания их вещества, или от образования сопротивляющейся среды. Но если скученные тела уже погружены в сопротивляющуюся среду, и особенно если такие тела имеют малую плотность, как, например, те, которые мы рассматриваем, то процесс сгущения начнется тотчас же, так как этому будут содействовать два фактора. Описанные хлопья, неправильные по форме и представляющие, как это бывает почти во всех случаях, несимметрические поверхности относительно направления движения, будут отклоняться от того пути, по которому заставило бы их двигаться взаимное притяжение, если бы ничто не мешало ему; это обстоятельство будет противодействовать тому уравновешиванию движений, которое должно бы вытекать из постоянства состава группы. Если скажут - а это в действительности и можно сказать, - что причина эта слишком ничтожна, чтобы оказать большое влияние, то можно возразить, что есть и более значительная причина, с которой она действует заодно. Среда, из которой осели хлопья и через которую они двигаются, должна, вследствие силы притяжения, сделаться в своих центральных частях плотнее, чем в периферических. Отсюда происходит то, что хлопья, которые никогда не двигаются по прямым линиям к общему центру притяжения, а двигаются по пути, отклоненному от него в ту или другую сторону (отчасти по только что указанной причине, но больше вследствие силы притяжения других хлопьев), направляясь к их общему центру тяжести, встретят больше сопротивления на своих внутренних { Т. е. обращенных к общему центру.}, чем на наружных, сторонах и таким образом на своем пути больше отклонятся к внешней стороне, чем это было бы при других условиях. Отсюда развивается стремление, которое помимо других стремлений заставит их направиться одних по одну, других по другую сторону общего центра тяжести, и, приблизившись к нему, они получат движение более или менее по касательной. Обращаем внимание при этом, что их относительные движения будут происходить не по одну сторону общего центра тяжести, а будут отклонены в различные стороны. Каким же образом может произойти движение, общее им всем? Очень просто: каждый из этих хлопьев, идя по своему пути, должен сообщать движение и среде, в которой он двигается. Огромное большинство вероятии стоит против того предположения, что различные движения, сообщаемые этой среде, будут в точности взаимно уравновешиваться. Если же они не уравновесятся взаимно, то неизбежным результатом должно быть вращение всей массы среды в одном направлении. Но как скоро преобладающий момент в известном направлении вызвал вращение среды в этом направлении, вращающаяся среда должна мало-помалу, в свою очередь, останавливать те хлопья, которые двигаются в противоположном направлении, и сообщать им свое собственное движение. Таким способом образуется мало-помалу вращающаяся среда с висящими в ней хлопьями, участвующими в ее движении и в то же время двигающимися по сходящимся спиралям по направлению к их общему центру тяжести {Здесь будет кстати упомянуть о возражении, высказанном Бабине против гипотезы туманных масс. Бабине высчитал, что если взять существующее Солнце, с наблюдаемою в нем угловою скоростью, и распределить составляющее его вещество так, чтобы наполнить орбиту Нептуна, то угловая скорость его далеко не достигла бы тогда угловой скорости, какую можно предполагать, судя по времени обращения Нептуна вокруг своей орбиты Делаемое им предположение недопустимо. Он предполагает, что все части туманного сфероида, когда тот наполнял орбиту Нептуна, имели одинаковую угловую скорость. Но процесс сгущения туманных масс, как он выше изложен, заставляет предполагать, что более отдаленные хлопья туманного вещества, позже достигающие до центральной массы и образующие ее периферические части, получают в своем более долгом пути к ней большую скорость. Рассмотрение одного из спиральных туманных пятен, напр., 51 и 99 (Мессье), сразу показывает, что вне лежащие части, достигнув ядра, образуют экваториальный пояс, двигающийся вокруг общего центра быстрее, чем остальные. Итак, у центральных частей будет малая угловая скорость, тогда как угловая скорость будет возрастать в частях, наиболее отдаленных от центра. Пока сгущение сфероида остается незначительным, трение почти не изменяет это различие Подобное же возражение, мне кажется, можно сделать и профессору Ньюкомбу. Он говорит "Если бы сжатие (туманного сфероида) достигло того, что центробежная сила и сила притяжения почти взаимно уравновесились во внешней экваториальной границе массы, то в результате получилось бы то, что сжатие по направлению к экватору совершенно прекратилось бы и ограничилось бы лишь полярными пространствами, причем каждая частица стремилась бы не к Солнцу, а к плоскости солнечного экватора. Таким образом у нас получилось бы постоянное сплющивание сфероидальной атмосферы, пока она не дошла бы до тонкого плоского диска. Тогда диск мог бы распасться на кольца, которые образовали бы планеты таким, или почти таким, способом, как предполагает Лаплас. Но по всей вероятности, заметной разницы в возрасте планет не было бы" ("Popular Astronomy", стр 512). Такое заключение предполагает, как и заключение Бабине, что все части туманного сфероида имеют одинаковую угловую скорость. Если из процесса, посредством которого образовался туманный сфероид, можно вывести (как выше оспаривалось), что его наружные части вращаются с большей угловою скоростью, чем внутренние, то в таком случае вывод, сделанный проф. Ньюкомбом, не является необходимым.}. Прежде чем мы сравним эти выводы с фактами, пойдем в нашем умозаключении несколько далее и всмотримся в ряд второстепенных действий. Различные хлопья должны быть притягиваемы не только к общему их центру тяжести, но и к соседним хлопьям. Вследствие этого вся масса хлопьев распадется на группы: каждая группа сосредоточится около своего местного центра тяжести и при этом приобретет вращательное движение, подобное тому, которое впоследствии приобретает вся туманная масса. Далее, смотря по обстоятельствам и преимущественно смотря по величине первобытной туманной массы, этот процесс местного скопления вызовет различные результаты. Если вся туманная масса невелика, местные группы хлопьев могут быть притянуты в общий центр тяжести, прежде чем составляющие их массы слились одна с другою. В более крупной туманной массе эти местные скопления могут сосредоточиться во вращающиеся сфероиды пара, еще недалеко подвинувшись к общему фокусу системы. В еще больших туманных массах, там, где местные скопления и крупнее, и в то же время отдаленнее от общего центра тяжести, они могут сгуститься в массе расплавленного вещества, прежде чем успеют произойти какие-нибудь значительные изменения в общем их распределении. Словом, смотря по обстоятельствам, определяющим каждый частный случай, образующиеся отдельные массы могут быть бесконечно разнообразны в количестве, в объеме, в плотности, в движении и в распределении.
Теперь возвратимся к видимым признакам, отличающим туманные пятна, какими они являются нам в современные телескопы. Начнем с описания тех туманных пятен, которые, по нашей гипотезе, должны находиться в самом раннем периоде развития.
Сэр Джон Гершель говорит:
"К неправильным туманностям можно причислить все те, которые при отсутствии полной и даже, во многих случаях, частной разложимости с помощью двадцатифутового рефлектора представляют такое отклонение от сферической и даже от эллиптической формы, такое отсутствие симметрии (в этой форме), что решительно не могут быть причислены к 1 -му разряду, к разряду правильных туманных масс. Этот второй разряд обнимает многие из самых замечательных и любопытных небесных тел, а также и самые обширные по занимаемому ими пространству".
Говоря о том же предмете, Араго замечает: "Форма самых крупных туманных пятен без скоплений, по-видимому, не допускает точного определения. У них нет никакого правильного очертания".
Это совпадение значительности объема, неразложимости, неправильности и неопределенности очертаний в высшей степени многозначительно. Тот факт, что самые крупные туманные пятна или вовсе не разложимы, или разложимы весьма трудно, мог быть выведен a priori, так как неразложимость, предполагающая, что скопление осевшего вещества успело произойти лишь в незначительных размерах, встречается в туманных пятнах, занимающих большое протяжение. Опять-таки и неправильность этих больших неразложимых туманных пятен можно было ожидать, так как очертания их, которые Араго сравнивает с "причудливыми формами облаков, носимых сильными и нередко противоположными ветрами", служат равным образом отличительным признаком массы, еще не успевшей сгуститься через взаимное притяжение составляющих ее частиц. Наконец, то же самое значение имеет и тот факт, что эти большие, неправильные, неразложимые туманные пятна имеют неопределенное очертание, которое незаметным образом сливается с окружающей темнотой.
Говоря вообще (и само собою разумеется, что различия в расстояниях допускают только одни средние выводы), спиральные туманности меньше неправильных и легче разложимы; в то же время они не так малы и не так легко разлагаются, как правильные туманные пятна. Оно так, как и должно быть согласно гипотезе. Степень сгущения, обусловливающая спиральное движение, есть в то же время та степень сгущения, которая предполагает массы хлопьев, более крупные и потому более видимые, чем существовавшие в более раннем периоде развития. К тому же самая форма этих спиральных туманностей совершенно соответствует данному выше объяснению. Кривые линии, представляемые в них светящимся веществом, не таковы, какие должны были бы описывать более или менее разобщенные массы, выходящие из состояния покоя и стремящиеся сквозь сопротивляющуюся среду к общему центру тяжести линии эти именно таковы, каковы и должны быть линии, описываемые массами, движение которых видоизменяется вследствие вращения самой среды.
В центре спиральной туманности мы видим массу, более светлую и легче разложимую, чем остальное. Предположим, что с течением времени все спиральные полосы светящегося вещества, сходящиеся к этому центру, втягиваются в него, как оно и должно быть; предположим далее, что хлопья или другие отдельные тела, составляющие эти светлые полосы, скопляются в более крупные массы во время приближения к этой центральной группе и что массы, образующие эту центральную группу, тоже скопляются в более крупные массы (а оба эти предположения мы по необходимости должны принять); и мы окончательно получим более или менее шарообразную группу подобных крупных масс, которые будут сравнительно легко разложимы. По мере того как этот процесс соединения и сосредоточения будет продолжаться, массы, составляющие туманное пятно, будут мало-помалу становиться все малочисленнее, крупнее, ярче и будут все плотнее собираться около общего центра тяжести. Посмотрите, как этот вывод совпадает с наблюдением. "Круглая форма, - говорит Араго, - всего чаще характеризует разложимые туманные пятна." Сэр Джон Гершель говорит: "Разложимые туманные пятна почти всегда бывают круглые или овальные". Кроме того, в центре каждой группы мы замечаем, что составляющие ее массы скучиваются теснее, чем в остальных ее частях; а было доказано, что по закону тяготения, который, как нам известно, простирается и на звезды, это распределение не соответствует равновесию, но предполагает возрастающий процесс сосредоточения. Несколько выше мы дошли путем умозаключения до того положения, что, смотря по обстоятельствам, степень, которой достигает процесс скопления, должна быть различна. Положение это подтверждается и фактически: мы видим, что существуют правильные туманные пятна всевозможных степеней разложимости, от таких, которые состоят из бесчисленных мелких отдельных масс, и до таких, которые представляют собрание немногих крупных тел, заслуживающих название звезд.
Итак, с Одной стороны, мы видим, что мнение, принятое в последние годы без надлежащей критической проверки, - мнение, будто туманные пятна суть чрезвычайно отдаленные млечные пути, состоящие из звезд, подобных тем, из которых состоит наш собственный Млечный Путь, совершенно не согласуется с фактами и вовлекает нас в ряд нелепостей. С другой стороны, мы видим, что гипотеза, предполагающая сгущение туманного вещества, согласна с новейшими открытиями звездной астрономии; мало того, она дает нам объяснение различных форм туманностей, форм, которые без нее были бы не поняты.
Перейдем теперь к Солнечной системе и прежде всего рассмотрим отдел явлений, имеющих отчасти переходный характер, именно тех явлений, которые представляют нам кометы В кометах, или по крайней, мере в тех наиболее многочисленных из них, которые находятся далеко вне области Солнечной системы и не могут считаться ее членами, мы видим уцелевшие по настоящее время образцы туманного вещества, подобного тому, из которого, по гипотезе туманных масс, образовалась Солнечная система. Для объяснения их мы должны возвратиться назад к тому времени, когда вещество, образовавшее Солнце и планету, было еще несосредоточенно.
Когда в рассеянном веществе, оседающем из более редкой среды, происходит процесс скопления частиц, то там и сям непременно образуются небольшие хлопья, которые долго остаются обособленными, подобно тому как небольшие облачка на летнем небе. В туманном пятне, в котором происходит процесс сосредоточения, эти оторванные хлопья будут в огромном большинстве случаев при некоторых обстоятельствах сливаться с ближайшими более крупными хлопьями. Но довольно очевидно, что некоторые из наиболее отдаленных между этими небольшими хлопьями, именно те, которые образуются на самых окраинах туманного пятна, не сольются с более крупными массами, лежащими внутри, но будут медленно следовать за ними, не нагоняя их. Явление это необходимо обусловливается относительно большим сопротивлением среды. Подобно тому как одинокое перо, падающее на землю, скоро останется позади целой кучи перьев, так и эти крайние клочья пара в своем движении к общему центру тяжести должны значительно отставать от больших масс пара, находящихся внутри. Мнение это опирается не на умозаключения только. Наблюдение показывает нам, что менее сосредоточившиеся внешние части туманного пятна действительно отстают от более сосредоточившихся внутренних частей.
Рассматриваемые в сильные телескопы все туманные пятна, даже те, которые уже приняли правильную форму, представляются нам окруженными светлыми полосами, направление которых показывает, что они втягиваются в общую массу. С помощью еще более сильных телескопов мы можем разглядеть еще меньшие, более слабые и далее разбросанные полосы света. Не подлежит никакому сомнению, что самые мелкие части, которые нельзя разглядеть ни в какой телескоп, еще многочисленнее и еще шире разбросаны. Итак, результаты умозаключения и наблюдения сходятся тут.
Допустим, что большинство этих внешних частиц туманного вещества будет вовлечено в центральную массу задолго до того времени, когда она получит определенную форму, но при этом мы должны предположить, что с иными из самых мелких, наиболее отдаленных частиц этого не случится, что прежде, чем они успеют приблизиться к центральной массе, она уменьшится до сравнительно умеренных размеров. Спрашивается теперь, какие же будут отличительные признаки этих запоздавших частиц.
Во-первых, они будут иметь или чрезвычайно эксцентрические орбиты, или неэллиптические пути. Отстав в такое время, когда они двигались по направлению к центру тяжести при незначительном отклонении, а потому, имея весьма незначительные угловые скорости, они будут приближаться к центральной массе по весьма удлиненным эллипсам и, стремительно обогнув ее, снова будут уходить в пространство. Другими словами, они будут двигаться именно так, как большинство комет, орбиты которых обыкновенно бывают или так эксцентричны, что их нельзя отличить от парабол, или же это вовсе не орбиты, а пути, которые явно или параболические, или гиперболические.
Во-вторых, они будут приходить со всех точек неба. Наша гипотеза предполагает, что они отстали в такое время, когда туманная масса имела неправильную форму и не приобрела еще никакого определенного вращательного движения; а так как отделение их не произошло от одной какой-нибудь поверхности туманной массы предпочтительно пред другой, то мы по необходимости должны прийти к тому заключению, что они будут стремиться к центральному телу с различных точек пространства. Оно, действительно, так и бывает. Не похожие на планеты, орбиты которых приблизительно находятся в одной плоскости, кометы имеют орбиты, которые не представляют никакого соотношения одна к другой, пересекают плоскость эклиптики под всевозможными углами и имеют оси, наклоненные к этой плоскости также под всевозможными углами.
В-третьих, эти наиболее отдаленные хлопья туманного вещества в самом начале будут уклоняться от прямой линии на своем пути к общему центру тяжести не все в одну какую-нибудь сторону, но каждый из них будет уклоняться в ту сторону, какую определит его форма или его собственное первоначальное движение. Оставшись позади еще прежде, чем вращение туманной массы успело установиться, эти хлопья удержат каждый в отдельности свойственные им различные, особые движения. Вот почему, следуя за сосредотачивающейся массой, они будут, смотря по обстоятельствам, вращаться вокруг нее в различных направлениях и равно часто как справа налево, так и слева направо. И тут опять-таки вывод вполне совпадает с фактами. Между тем как все планеты вращаются вокруг Солнца с запада на восток, кометы столь же часто вращаются вокруг Солнца и с востока на запад, и с запада на восток. Из 262 комет, открытых с 1680 г., 130 вращаются в одном направлении с планетами и 132 в обратном. Эта равномерность получилась бы и по закону теории вероятностей.
Далее, в-четвертых, самое физическое устройство комет совершенно согласно с нашей гипотезой {Правда, что с тех пор, как был написан этот "Опыт", были высказаны соображения, в силу которых можно заключить, что кометы состоят из бесчисленного множества метеоритов, окруженных газообразным веществом Очень возможно, что это состав периодических комет, которые, приближая свои орбиты к плоскости Солнечной системы, составляют постоянные части этой системы и которые, как дальше будет указано, имеют совершенно иное происхождение.}. Способность туманного вещества сосредоточиваться в конкретную форму зависит от его массы. Для того чтобы довести ее мельчайшие атомы до той степени сближения, которая требуется для химического соединения, - другими словами, до той степени сближения, которая необходима для произведение более плотного вещества, необходимо преодолеть их отталкивание. Единственная сила, способная преодолеть их отталкивание, заключается во взаимном их притяжении. Для того чтобы взаимное их притяжение могло породить давление и температуру достаточной высоты, необходимо громадное скопление этих атомов; и даже при этом условии сближение может медленно подвигаться вперед только по мере того, как рассеивается развивающаяся теплота. Но там, где количество атомов незначительно, а вследствие этого и сила их взаимного притяжения мала, не будет ничего такого, что побуждало бы эти атомы соединяться. Из этого мы заключаем, что эти оторванные частицы туманного вещества должны будут оставаться в своем первобытном состоянии. Оказывается, что на деле оно так и бывает с непериодическими кометами.
Мы уже видели, что этот взгляд на происхождение комет согласуется с характером их орбит; причем доказательство, вытекающее отсюда, гораздо серьезнее, чем было указано. Большинство кометных орбит причисляются к параболическим; обыкновенно предполагают, что кометы являются из отдаленных пространств и никогда более не возвращаются. Но не ошибочно ли причисляются их орбиты к параболическим? Наблюдения над кометою, двигающейся по чрезвычайно эксцентрическому эллипсу, возможные лишь тогда, когда она находится сравнительно близко к перигелию, не дают возможности отличить ее орбиту от параболы. Очевидно, было бы рискованно причислять ее к параболе лишь вследствие того, что невозможно найти в ней элементы эллипса. Хотя только что упомянутое затруднение является неизбежным следствием чрезвычайной эксцентричности орбиты, тем не менее вполне возможно, что кометы имеют именно эллиптические орбиты. Хотя пять или шесть из них считаются гиперболическими, тем не менее, как я узнал от человека, обратившего особенное внимание на кометы, "такая орбита не была вычислена ни для одной хорошо наблюденной кометы". Следовательно, весьма возможно, что все орбиты суть эллипсы. Эллипсы и гиперболы имеют бесчисленное разнообразие форм, но существует лишь одна форма параболы, или, выражаясь точнее, все параболы сходны между собою, тогда как есть бесконечное множество различающихся друг от друга эллипсов и гипербол. Следовательно, все направляющееся к Солнцу из далекого пространства должно иметь точное количество надлежащего движения, чтобы описать параболу; всякое другое количество дало бы гиперболы или эллипсы. Если нет гиперболических орбит, то огромное большинство вероятии стоит за то, что все орбиты эллиптические. Они именно такими и были бы, если бы кометы имели выше предположенное происхождение.
А теперь от этих бродячих тел перейдем к более важным и более знакомым нам частям Солнечной системы. Замечательная гармония, существующая между их движениями, первая навела Лапласа на мысль, что Солнце, планеты и спутники их произошли из одного и того же генетического процесса. Подобно тому как сэр Вильям Гершель был приведен своими наблюдениями туманных пятен к заключению, что звезды произошли от сгущений вещества, рассеянного в пространстве, так и Лаплас своими наблюдениями над устройством Солнечной системы был приведен к заключению, что особенности ее могут быть объяснены лишь вращением сгущающегося вещества. В своем "Изложении системы мира" он вычисляет следующие факты, как главнейшие доказательства, говорящие в пользу теории развития: 1) движение всех планет в одном и том же направлении и почти в одной и той же плоскости, 2) движение спутников в одном направлении с планетами, 3) вращение этих различных тел и Солнца на своих осях, происходящее в одном направлении и почти в одной плоскости с их движением по орбитам, 4) незначительную эксцентричность орбит планет и их спутников, составляющую такую резкую противоположность с большою эксцентричностью кометных орбит. По его вычислению, вероятность, что эти гармоничные движения имеют одну общую причину, равняется двумстам тысячам биллионов против единицы. И заметьте, что эта громадная вероятность указывает на существование общей причины не в той форме, как ее обыкновенно понимают - в смысле незримой силы, действующей в качестве "великого художника, но в смысле незримой силы, действующей путем постепенного развития. Хотя сторонники обычной гипотезы и могут возразить, что движение планет вокруг Солнца в одном направлении и приблизительно в одной плоскости было необходимо для устойчивости всей системы, они не в состоянии объяснить этим же доводом одинаковость направления в движении этих тел вокруг их осей {Хотя закон этот неприложим к периферии Солнечной системы, тем не менее он неприложим только в тех случаях, когда ось вращения вместо того, чтобы быть почти перпендикулярною к плоскости орбиты, очень мало к ней наклонена, и где поэтому силы, стремящиеся произвести соответствие движений, не могли в достаточной степени проявить свое действие.}. Механическое равновесие нисколько не было бы нарушено, если бы Солнце вовсе не имело вращательного движения вокруг своей оси или если бы оно вращалось на своей оси в направлении, противоположном тому, в котором двигаются вокруг него планеты, или же - в направлении, пересекающем под прямым углом плоскость их орбит. С равной безопасностью движение Луны вокруг Земли могло бы быть обратно движению Земли вокруг своей оси; равным образом движение спутников Юпитера или Сатурна могло бы не согласоваться с направлением, в котором эти планеты вращаются на своей оси. Но так как ни одна из этих возможностей не имела места, то это единообразие должно быть рассматриваемо и в настоящем случае, и во всех других как доказательство подчиненности этих явлений некоторому общему закону; оно предполагает существование того, что мы называем естественной причинностью в противоположность произвольному устроению.
Таким образом, гипотеза развития была бы единственной вероятной даже и при отсутствии всяких указаний на частности этого развития. Но когда математик, авторитет которого не имеет себе равного, предлагает нам определенную теорию этого развития, основанную на положительно дознанных механических законах и объясняющую вполне как эти различные особенности, так и многие другие, второстепенные, то нам не остается почти никакой возможности устоять против того умозаключения, что Солнечная система произошла путем постепенного развития.
Что касается общего содержания теории Лапласа, то вряд ли его нужно здесь излагать. Популярные астрономические сочинения достаточно ознакомили большинство читателей с воззрениями Лапласа, что вещество, сгустившееся в настоящее время в Солнечную систему, составляло некогда обширный вращающийся, чрезвычайно разреженный сфероид, простиравшийся за пределы орбиты; что, по мере того как этот сфероид сжимался, скорость его вращения неизбежно возрастала; что возрастание центробежной силы от времени до времени препятствовало экваториальному поясу участвовать в дальнейшем движении сосредоточивавшейся массы, вследствие чего экваториальный пояс отставал в виде вращающегося кольца; что каждое из этих вращающихся колец, отделявшихся таким образом периодически, с течением времени разрывалось в какой-нибудь наиболее слабой точке и, сжимаясь мало-помалу, собиралось во вращающуюся массу; что и в этой массе, так же как и в первоначальной массе, из которой она образовалась, скорость вращения возрастала по мере уменьшения массы в объеме, и там, где центробежная сила была достаточно велика, отрывались подобным же образом кольца, которые окончательно стягивались во вращающиеся сфероиды, и что таким образом из этих первичных и вторичных колец образовались планеты и их спутники, между тем как из центральной массы образовалось Солнце. Кроме того, известно, что это априористическое умозаключение вполне согласуется с результатами, добытыми опытом. Д-р Плато показал, что, когда масса какой-нибудь жидкости ограждена, насколько это возможно, от влияния внешних сил, она непременно образует отдельные кольца, как скоро ее заставят вращаться с надлежащей быстротой, и что кольца эти образуют сфероиды, которые будут вращаться на своих осях в том же направлении, как и центральная масса. Таким образом, как скоро дана первобытная туманная масса, которая, приобретая вышесказанным путем вращательное движение, сосредоточивается под конец в обширный сфероид воздухообразного вещества, вращающийся вокруг своей оси, - все остальное объясняется механическими законами. Генезис Солнечной системы, выказывающей движения, подобные тем, которые мы наблюдаем в нашей, может быть предсказан, и умозаключение, на котором основано это предсказание, подтверждается опытом {Правда, не все положения Лапласа, в том виде, в каком он изложил их, изъяты от возражений. Один астроном, авторитет которого стоит чрезвычайно высоко и которому я очень обязан за некоторые критические замечания, сделанные им по поводу настоящей статьи, принимает за "гораздо более вероятное", что "кольцо туманного вещества, вместо того чтобы разорваться в одной какой-нибудь точке и стягиваться в одну массу, распадется на несколько масс" Этот возможный исход, действительно, кажется правдоподобнее. Но, допустив даже, что кольцо туманного вещества распадется на несколько масс, все же можно возразить, что так как надо принять вероятность в размерах отношения бесконечности к единице против того предположения, чтобы эти массы вышли одинаковой величины и находились друг от друга на одинаковом расстоянии, то они могут остаться равномерно распределенными вдоль своей орбиты, эта кольцеобразная цепь газообразных масс должна распасться на несколько групп, эти группы, при некоторых обстоятельствах, сольются в более крупные группы, и окончательным результатом будет образование одной массы. Я обратился с этим вопросом к одному астроному, авторитет которого едва ли уступает авторитету того, о котором было говорено выше, и он согласился со мною, что процесс, вероятно, совершится таким образом.}.
Но посмотрим теперь, не объясняются ли таким же образом, кроме этих наиболее выдающихся особенностей Солнечной системы, и другие, второстепенные. Начнем с соотношения между плоскостями планетных орбит и плоскостью солнечного экватора Если бы в то время, когда сфероид туманного вещества простирался за пределы орбиты Нептуна, все его части вращались в совершенно одинаковой плоскости или, вернее, в параллельных плоскостях; если бы все его части имели одну и ту же ось, то плоскости последовательных колец совпадали бы одна с другою и с плоскостью солнечного вращения. Но достаточно припомнить ранние периоды сгущения туманных масс, чтобы понять, что такого рода полное единообразие движения не могло существовать. Хлопья, которые, как мы уже говорили, оседали из неправильной, далеко рассеянной в пространстве туманной массы и со всевозможных точек ее устремились к общему своему центру тяжести, должны были двигаться не в одной плоскости, но по бесчисленному множеству плоскостей, пересекающих одна другую под всевозможными углами. Постепенное установление того вращательного движения, которое, как мы теперь видим, указывало на спиральные туманности, есть постепенное приближение к движению в одной плоскости. Но эта плоскость может определиться лишь с течением времени. Те хлопья, которые вращаются не в этой плоскости, но вступают в соединяющую массу под различными углами, будут стремиться совершать свое вращение вокруг своего центра, каждый в своей плоскости, и лишь с течением времени их движения будут отчасти уничтожены противоположными движениями, отчасти же сольются с общим движением. В особенности долго будут удерживать свое более или менее независимое направление те части вращающейся массы, которые находятся на самой окраине ее. Вот почему всего вероятнее, что плоскости колец, отделившихся прежде других, будут значительно разниться от средней плоскости всей массы, между тем как плоскости тех колец, которые отделились позже, будут разниться от нее менее. И тут опять-таки вывод в значительной степени совпадает с наблюдением. Хотя изменение и не представляет совершенной правильности, все же мы видим, что средним числом наклон уменьшается по мере приближения к Солнцу. И это все, что мы можем ожидать Так как части туманного сфероида должны были получиться с различными наклонами, то его слой должен был иметь плоскости вращения, уклоняющиеся от средней плоскости, в степени не всегда пропорциональной их расстоянию от центра.
Посмотрим теперь движение планет вокруг их осей. Лаплас приводил в числе прочих доказательств, говорящих за существование общей генетической причины, тот факт, что планеты вращаются на своих осях в том же направлении, в котором они движутся вокруг Солнца, и что оси их приблизительно перпендикулярны к их орбитам. Позднее было открыто, что Уран составляет исключение из общего правила, и еще позднее оказалось, что подобное же исключение составляет Нептун; так, по крайней мере, мы вправе думать, судя по движению спутников этих двух планет. Эта аномалия бросала, как полагали, сильную тень сомнения на умозрения Лапласа; с первого взгляда оно, действительно, так и есть. Но достаточно, кажется, некоторого размышления, чтобы убедиться, что аномалия эта вовсе не составляет неразрешимой загадки. Лаплас просто зашел слишком далеко, выставив несомненным результатом генезиса туманных масс то, что в некоторых случаях представляется не более как вероятным его результатом. Причину, определяющую направление вращения, он видит в большей абсолютной скорости внешней части отделившегося кольца. Но при известных условиях эта разница в скорости может быть незначительна, если еще вообще она существует. Если масса туманного вещества, приближающаяся спирально к центральному сфероиду и в конце концов присоединяющаяся к нему по касательной, состоит из частей, имеющих одинаковую абсолютную скорость, то, когда она соединится с экваториальной окружностью сфероида и будет двигаться вместе с нею, ее наружные части приобретут меньшую угловую скорость, чем внутренние. Отсюда следует, что если при одинаковой угловой скорости наружных и внутренних частей отделившегося кольца является стремление к вращению вокруг оси в том же направлении, как по орбите, то можно заключить, что при меньшей угловой скорости наружных частей кольца, чем внутренних его частей, результатом явится стремление к вращению в направлении обратном. Другое весьма важное обстоятельство составляет форма сечения кольца; форма эта в каждом отдельном случае должна была быть более или менее различна. Чтобы пояснить это, необходимо прибегнуть к примеру. Вообразим себе апельсин, причем точки, где апельсин примыкал к стеблю и к чашечке, будут изображать полюсы. Вырежем из корки вокруг линии экватора полоску. Эта полоска, если ее положить на стол так, чтобы концы ее сходились, образует кольцо, похожее на обруч бочонка, кольцо, толщина которого по направлению его диаметра весьма незначительна, но ширина которого в направлении, перпендикулярном к его диаметру, довольно значительна. Предположим теперь, что вместо апельсина, который представляет сфероид, очень мало сплющенный, мы возьмем более сплющенный сфероид, имеющий форму не слишком выпуклого, чечевицеобразного стекла. Если с краев или с экватора этого чечевицеобразного стекла мы отрежем небольшое кольцо, это кольцо будет разниться от предыдущего в том отношении, что наибольшая толщина его будет приходиться по направлению его диаметра, а не в линии, пересекающей его диаметр под прямым углом: это будет кольцо, несколько приближающееся к форме диска, только гораздо более тонкое. Итак, смотря по степени приплюснутости вращающегося сфероида, отделившееся кольцо может иметь или форму обруча, или форму диска. При этом следует принять в соображение еще один факт. В значительно приплюснутом или чечевицеобразном сфероиде форма кольца может быть различна, смотря по его величине. Очень тонкое кольцо, такое, которое захватило только самый верхний слой экваториальной поверхности, будет иметь форму обруча, между тем как более массивное кольцо, захватившее более удобоизмеримую часть диаметра сфероида, примет форму диска. Таким образом, смотря по степени сплющенности сфероида и по объему отделившегося кольца, наибольшая толщина этого кольца будет приходиться или в направлении его плоскости, или по линии, перпендикулярной к его плоскости. Но обстоятельство это должно иметь сильное влияние на вращение планеты, образующейся впоследствии из кольца. В туманном кольце, имеющем вполне обручеобразную форму, разница между скоростями движения внутренней и внешней поверхности должна быть очень незначительна. И такое кольцо, собравшись в массу, наибольший диаметр которой пересекает под прямым углом плоскость ее орбиты, придаст почти наверно этой массе преобладающее стремление вращаться в направлении, пересекающем плоскость орбиты под прямым углом. Там, где кольцо имеет не вполне обручеобразную форму и где, следовательно, различие между скоростью вращения внутренних и внешних слоев значительнее, там должны оказывать влияние два противоположных стремления: одно - побуждающее массу вращаться к плоскости орбиты, другое - побуждающее ее вращаться в направлении, перпендикулярном к этой плоскости; вследствие чего плоскость вращения примет некоторое среднее положение. Наконец, если туманное кольцо имеет резко выраженную дискообразную форму и вследствие этого сливается в массу, наибольшие размеры которой совпадают с плоскостью орбиты, оба эти стремления соединятся, чтобы вызвать вращение в этой плоскости.
Справляясь с фактами, мы видим, что они, насколько наши сведения позволяют нам судить, вполне согласуются с этим воззрением. Судя по громадной величине орбиты Урана и сравнительной незначительности его массы, мы можем заключить, что кольцо, из которого он образовался, было сравнительно тонкое и потому долженствовало иметь обручеобразную форму, в особенности если туманная масса была в то время менее приплюснута, чем впоследствии. Отсюда возникли: плоскость вращения, почти перпендикулярная к орбите планеты, и направление вращения, не выказывающее никакого соотношения к движению планеты по ее орбите. Масса Сатурна в семь раз больше массы Урана, диаметр же его орбиты составляет менее чем половину диаметра орбиты последнего; из этого следует, что генетическое кольцо Сатурна, имея окружность, меньшую половины окружности кольца Урана, и толщину в вертикальном направлении, меньшую половины толщины его, так как сфероид, наверное, был в то время столь же приплюснут, как и теперь, а быть может, и больше, должно было быть значительно шире; следовательно, форма кольца Сатурна должна была менее подходить к форме обруча и более приближаться к форме диска; несмотря на разницу в плотности, оно должно было быть, по крайней мере, вдвое или втрое шире по направлению своей плоскости. Вследствие этого вращение Сатурна на его оси происходит в одном направлении с его движением вокруг Солнца и в плоскости, уклоняющейся только на тридцать градусов от плоскости его орбиты. Вследствие тех же причин генетическое кольцо Юпитера, масса которого в три с половиной раза больше массы Сатурна, а орбита почти наполовину меньше, должно было быть еще шире - совершенно дискообразно, могли бы мы сказать. Вследствие этого и образовалась планета, плоскость вращения которой отклоняется от плоскости ее орбиты немногим больше чем на три градуса. Далее, рассматривая сравнительно ничтожные размеры Марса, Земли, Венеры и Меркурия, мы должны принять, что кольца их были очень тонки, так как постепенного уменьшения окружностей этих колец недостаточно, чтобы объяснить малые размеры образовавшихся из них масс; итак, форма этих колец должна была снова подходить к обручеобразной; вот почему плоскости их вращения снова отклоняются в более или менее значительной степени от плоскостей их орбит. Принимая в соображение возраставшую сплюснутость первоначального сфероида в последовательные периоды его сгущения и различные размеры отделявшихся колец, мы полагаем, что вращательные движения различных планет вокруг их осей не противоречат нашей гипотезе, но, наоборот, подтверждают ее.
Этим способом объясняются не только различные направления, но и различные скорости вращения. Казалось бы, всего естественнее, что крупные планеты будут вращаться на своих осях медленнее, чем мелкие; это побуждает ожидать наблюдения, делаемые нами на Земле над большими и маленькими телами. А между тем одно из следствий гипотезы туманных масс, особенно если станем развивать ее как выше, состоит в том, что крупные планеты будут вращаться быстро, мелкие же медленно; в действительности оно так и оказывается. При равенстве других обстоятельств сгущающаяся туманная масса, которая далеко рассеяна в пространстве и внешние части которой, следовательно, должны стремиться к общему центру тяжести издалека, приобретет во время этого процесса сгущения значительную скорость вращения на своей оси; малая же масса - наоборот. Еще заметнее будет эта разница там, где форма генетического кольца способствует, со своей, стороны ускорению вращения. При равенстве остальных условий генетическое кольцо, наибольшая ширина которого направлена по его плоскости, образует более быстро вращающуюся массу, чем такое кольцо, наибольшая ширина которого приходится под прямым углом с его плоскостью; если же кольцо и относительно и абсолютно широко, то вращение будет чрезвычайно быстро. Эти условия, как мы видели, представлял Юпитер; вот почему Юпитер обращается вокруг своей оси менее чем за десять часов. Сатурн, условия которого, как было объяснено выше, менее благоприятствовали быстрому вращению, употребляет на него десять с половиной часов. Наконец, Марс, Земля, Венера и Меркурий, кольца которых долженствовали быть очень тонки, употребляют на то же более чем двойное время, причем наименьшие имеют продолжительнейший период вращения.
От планет перейдем теперь к их спутникам. Здесь, не говоря уже о тех наиболее выдающихся фактах, на которые обыкновенно указывают, именно: о том, что они двигаются вокруг своих планет в том же направлении, в котором последние вращаются на своих осях, в плоскостях, незначительно отклоняющихся от плоскостей их экваторов, и почти по круговым орбитам, - мы встречаем и несколько других многознаменательных фактов, которые никак нельзя оставить без внимания.
К последним принадлежит, между прочим, тот факт, что в каждой группе спутников повторяются в малом виде отношения планет к Солнцу как в вышесказанном отношении, так и в порядке, в котором тела различных величин следуют одно за другим. Начиная от окраины Солнечной системы и переходя к ее центру, мы видим, что она представляет нам четыре большие внешние планеты и четыре внутренние сравнительно малой величины. Подобную же противоположность встречаем мы и между внешними и внутренними спутниками каждой планеты. Между четырьмя спутниками Юпитера это соотношение соблюдается, насколько то допускает малочисленность спутников: наибольшие размеры представляют два внешних спутника, наименьшие же - два внутренних. По новейшим наблюдениям, сделанным Ласселлом, то же самое применяется и к четырем спутникам Урана. Что касается Сатурна, вокруг которого вращается восемь планет второго разряда, то тут сходство становится еще разительнее как в распределении, так и в численном отношении: три внешних спутника велики, внутренние же малы; кроме того, здесь гораздо резче высказывается разница между наибольшим спутником, который величиною почти равняется Марсу, и наименьшим, который с трудом можно рассмотреть даже с помощью самых сильных телескопов. И тут еще аналогия не кончается. Подобно тому как в планетах, идя от окружности к центру, мы замечаем сначала постепенное увеличение объема, начиная с Нептуна и Урана, которые не слишком разнятся в величине, переходя к Сатурну, который гораздо больше, и кончая Юпитером, который представляет наибольшую величину, - так и между восемью спутниками Сатурна. Всех крупнее не тот, который лежит всего ближе к окраине, а, отступя от окраины, третий; точно так же из четырех спутников Юпитера наиболее крупный есть, идя из центра, предпоследний. Эти аналогии остаются необъяснимы с помощью теории конечных причин. Если бы действительно целью этих тел было освещать планету, которой они сопутствуют, то было бы гораздо целесообразнее, чтобы самое крупное тело было в то же время и ближайшее; при настоящем же их положении эти крупные тела, по причине своей отдаленности, меньше приносят пользы, чем самые мелкие. С другой стороны, эти самые аналогии служат новым подтверждением гипотезы туманных масс. Они указывают на действие общей физической причины; они заставляют предполагать генетический закон, действующий равно как в главной системе, так и во второстепенных.
Еще поучительнее оказывается распределение спутников, их отсутствие в некоторых случаях, их присутствие в других, их большая или меньшая численность. Доводом, предполагающим элемент преднамеренности в мироздании, этого распределения объяснить нельзя. Допустим, что планеты, более близкие к Солнцу, чем мы, не нуждаются в лунах (хотя, принимая в соображение, что ночи их столь же темны, как и наши, и даже, сравнительно с их яркими днями, темнее наших, казалось бы, что и им луны нужны не менее нашего), - допустив это, говорим мы, все же как объяснить тот факт, что Уран имеет наполовину меньше спутников, чем Сатурн, несмотря на то что отстоит он от Солнца вдвое дальше? Между тем как обычное воззрение оказывается здесь несостоятельным, гипотеза туманных масс доставляет нам объяснение. Она положительно дает нам возможность предсказывать, в каких случаях спутники должны находиться в изобилии и в каких их вовсе не должно быть. Умозаключение состоит в следующем.
Во вращающемся туманном сфероиде, который сгущается в планету, действуют два противоположных механических стремления - центростремительное и центробежное. Между тем как сила тяготения привлекает атомы сфероида друг к другу, сила, направленная по касательной, распадается на две части, из которых одна противодействует тяготению. Отношение этой центробежной силы к тяготению изменяется, при равенстве остальных условий, пропорционально квадрату скорости. Вследствие этого сосредоточению вращающегося туманного сфероида будет более или менее сильно противодействовать центробежное стремление частиц, составляющих этот сфероид, смотря по тому, велика или мала скорость вращения; противодействие в равных сфероидах увеличивается вчетверо там, где вращение ускоряется вдвое, в девять раз - там, где вращение ускоряется втрое, и т. д. Но отделение кольца от планетообразного туманного тела предполагает, что в экваториальном поясе этого тела центробежная сила, вызываемая процессом сосредоточения, стала так велика, что уравновешивает тяготение. Из этого довольно очевидно, что отделение колец должно происходить всего чаще от тех масс, в которых центробежная сила имеет наибольшее отношение к величине тяготения. Хотя мы и не имеем возможности вычислить отношение этих величин в генетическом сфероиде, из которого образовалась каждая планета, но мы можем вычислить, где каждая из них была наибольшая и где наименьшая. Совершенно справедливо, что нынешнее отношение центробежной силы к тяготению на экваторе каждой планеты сильно разнится от того, которое существовало в ранние периоды сосредоточения; справедливо и то, что эта перемена отношения, обусловливаемая тем обстоятельством, насколько каждая планета уменьшилась в объеме, ни разу в двух случаях не была одинакова: но тем не менее мы вправе заключить, что там, где это отношение больше в настоящее время, она была наибольшей с самого начала. Приблизительным мерилом стремления, существовавшего в той или другой планете, к образованию спутников может служить нынешнее отношение сосредоточивающей силы к силе, противодействующей сосредоточению.
Сделав нужные вычисления, мы найдем замечательное совпадение с нашим выводом. В таблице I показано, какую дробь центростремительной силы представляет в каждом отдельном случае сила центробежная и каково отношение этой дроби к числу спутников { Вышеприведенная сравнительная таблица, слегка в большинстве случаев и сильно в одном, отличается от таблицы, помещенной в этом опыте в 1858 г. Тогда таблица была такова:
Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран
1/362 1/282 1/289 1/326 1/14 1/6,2 1/9
1 4 8 4(или 6
спутник спутника спутни- соглас-
ков и три но Гер-
кольца шелю)
Эти вычисления были сделаны, когда расстояние до Солнца еще определялось в девяносто пять миллионов миль. Само собой разумеется, что позже установленная меньшая величина этого расстояния повлекла за собою изменения в факторах, входивших в вычисления, а следовательно, повлияла и на результаты вычисления, и хотя было невероятно, что установленные отношения изменятся значительно, тем не менее необходимо было сделать вычисления новые. Линн любезно взял на себя этот труд, и вышеприведенные цифры даны им. Относительно Марса в моем вычислении вкралась большая ошибка вследствие того, что я принял в расчет заявление Араго о плотности Марса (0,95), которая у него оказывается приблизительно вдвое больше, чем следует. Тут можно упомянуть об одном интересном инциденте. Когда в 1877 г, было сделано открытие, что Марс имеет двух спутников, хотя по моей гипотезе казалось, что у него не должно быть ни одного, то вера моя в нее была сильно поколеблена, с тех пор я по временам размышлял о том, нельзя ли этот факт каким-либо образом согласовать с гипотезой. Но теперь доказательство, представленное Линном и состоящее в том, что в моем вычислении был неверный фактор, уничтожает затруднение, даже больше, - возражение изменяет в подтверждение. Выходит теперь, что, согласно гипотезе, у Марса должны быть спутники и даже что их должно быть числом между 1 и 4.}.
ТАБЛИЦА I
Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран
1/360 1/253 1/289 1/l27 1/11,4 1/6,4 1/10,9
1 2 4 8 4
спут- спут- спут- спут- спут-
ник ника ника ников ника
и три
кольца
Таким образом, принимая мерилом сравнения Землю с ее Луною, мы видим, что Меркурий, в котором центробежная сила сравнительно меньше, вовсе не имеет спутников Марс, в котором она сравнительно больше, имеет двух спутников Юпитер, в котором центробежная сила гораздо значительнее, имеет их четыре. Уран, в котором она еще больше, имеет их четыре наверное и, вероятно, более четырех. Сатурн, в котором центробежная сила достигает наибольших размеров, равняясь почти одной шестой притяжения, имеет, если считать его три кольца, всего одиннадцать связанных с ним тел. Единственный пример неполного совпадения нашей теории с наблюдением представляет Венера. Здесь, по-видимому, центробежная сила сравнительно несколько больше, чем для Земли. Следовательно, по нашей гипотезе, Венера должна была бы иметь спутника. Не придавая особенной веры открытия спутника Венеры (о чем в разное время было заявлено пятью наблюдателями), тем не менее можно принять во внимание, что как спутники Марса оставались незамеченными до 1877 г, так и спутник Венеры мог быть не замечен до настоящего времени. Относясь к этому факту как к возможному, но невероятному, считаем более важным то соображение, что период вращения Венеры на своей оси не вполне точно определен и что вычисленная несколько меньшая угловая скорость ее экватора дала бы результат, соответствующий гипотезе. Далее, заметим, что нельзя ожидать вполне соответствия точного, можно лишь ожидать соответствия общего, так как едва ли можно предположить, что процесс сгущения каждой планеты из туманного вещества происходит абсолютно одикаково: угловые скорости верхних слоев туманного вещества, вероятно, в разной степени различались одна от другой, а подобное различие должно было влиять на стремление к образованию спутников. Но, не придавая особенного значения этим возможным объяснениям несогласия, можно считать, что то согласование между выводом и фактом, какое мы встречаем в стольких планетах, сильно поддерживает гипотезу туманных масс.
Нам остается еще упомянуть о некоторых особенностях спутников, наводящих на весьма важные догадки. Одна из этих особенностей состоит в совпадении между периодом обращения спутника вокруг своей орбиты и периодом его обращения на своей оси. С точки зрения полезности для нас остается необъяснимым, почему бы Луна должна была употреблять на обращение вокруг своей оси ровно столько же времени, сколько ей нужно для обращения вокруг Земли; для нас более быстрое вращение Луны вокруг ее оси было бы совершенно одинаково удобно; для обитателей Луны, если таковые существуют, оно было бы гораздо удобнее. Что же касается другого предположения, что это совпадение произошло случайно, то, как замечает Лаплас, вероятность против подобного рода случайности равняется отношению бесконечности к единице. Но гипотеза туманных масс дает нам ключ к разъяснению этого обстоятельства, которого мы не можем объяснить ни преднамеренностью, ни случайностью. В своем "Изложении системы мира" Лаплас рядом умозаключений, слишком сложных, чтобы повторять их здесь, доказывает, что при некоторых обстоятельствах такого рода соотношение движений и должно было по всем вероятностям установиться само собой.
Между спутниками Юпитера, которые, каждый со своей стороны, выказывают те же синхронические движения, мы встречаем еще более замечательное соотношение. "Если среднюю угловую скорость первого спутника придадим к удвоенной средней угловой скорости третьего, то сумма будет равняться утроенной средней угловой скорости второго", а "из этого следует, что как скоро даны положения двух любых спутников, мы можем отыскать положение третьего." И в этом, как выше, не представляется никакой для нас понятной пользы. Нельзя также и тут предположить, чтобы это соотношение было случайное; вероятность против этого представляет отношение бесконечности к единице. И по Лапласу, вопрос опять-таки разрешается с помощью гипотезы туманных масс. Неужели факты эти не многознаменательны?
Но самый многознаменательный факт представляют кольца Сатурна. Они, как замечает Лаплас, служат наличными свидетелями того генетического процесса, который он предполагает. Тут мы имеем сохранившуюся на постоянные времена одну из форм, через которые каждая планета и каждый спутник должны были в свое время пройти, и движения этих тел именно таковы, каковы они и должны быть по нашей гипотезе. "Продолжительность вращения планеты, - говорит Лаплас, - должна, по этой гипотезе, быть меньше продолжительности вращения ближайшего тела, обращающегося вокруг нее." И затем он указывает на тот факт, что период времени, употребляемый Сатурном на обращение на своей оси, относится ко времени, употребляемому его кольцами, как 427 к 438 - разница, которой и следовало ожидать {После напечатания этой статьи открытие у Марса двух спутников, вращающихся вокруг него в периоды более короткие, чем период вращения самого Марса вокруг своей оси, показало, что вывод, на котором здесь настаивает Лаплас, имеет лишь общий, а не абсолютный характер. Если бы предположение, что все части сосредоточивающегося туманного сфероида вращаются с одинаковою угловою скоростью, было необходимо, то исключение из этого правила казалось бы необъяснимым; но если, как предполагалось в предыдущем отделе, из процесса образования туманного сфероида вытекает, что его наружные слои будут вращаться вокруг общей оси с большей угловой скоростью, чем внутренние, то объяснение возможно. Хотя в ранние стадии концентрации, когда туманное вещество, и особенно его периферические части, очень разрежены, действие трения жидкости будет слишком незначительно для того, чтобы сильно изменить то различие угловой скорости, какое существует, тем не менее когда концентрация Солнца достигла своей последней стадии и вещество переходит из газообразного в жидкое и твердое состояние и когда увлекающие токи (concvection currents) стали общими для всей массы (чего, вероятно, не бывает вначале), то угловая скорость периферической части постепенно сделается одинаковой с угловой скоростью внутренних частей. Тогда становится понятным, почему у Марса периферическая часть, более и более оттянутая назад внутреннею массою, утеряла часть своей скорости в промежуток времени между образованием самого отдаленного спутника и достижением своей окончательной формы.}.
Относительно колец Сатурна можно еще заметить, что место, где находятся кольца, имеет немалое значение. Кольца, отделившиеся в ранние периоды процесса концентрации вещества и состоящие из вещества газообразного, имеющего весьма слабое сцепление, не могут обладать большой способностью сопротивления силам разрывающим, которые вытекают из неполного равновесия; поэтому кольца превращаются в спутников. Мы можем ожидать, что кольцо, более плотное, твердое, капельножидкое или состоящее из небольших раздельных масс (каковы кольца Сатурна, как это теперь известно), может образоваться лишь близ тела планеты, когда она достигла такой степени концентрации, что ее экваториальные части заключают в себе вещества, способные легко перейти в капельножидкое и наконец в твердое состояние. Но и тогда кольцо может образоваться лишь при известных условиях. При быстровозрастающем перевесе, который притягательная сила приобретает в последние стадии концентрации, центробежная сила не может, при обыкновенных условиях, вызвать отделение колец, когда масса уже сделалась плотной. Только там, где центробежная сила была всегда очень велика и остается значительною до конца, как, например, это мы видим в Сатурне, можно ожидать образование колец плотных.
Итак, мы видим, что кроме тех наиболее выдающихся особенностей Солнечной системы, которые первые навели на мысль о постепенном ее развитии, есть еще много второстепенных особенностей, указывающих в том же направлении. Если бы даже не было других доказательств, одни эти особенности механического устройства в их целости были бы уже достаточны для установления гипотезы туманных масс.
Но от механического устройства Солнечной системы перейдем теперь к физическим ее особенностям и посмотрим прежде всего, какие выводы можно сделать из сравнения плотностей составляющих ее тел.
Факт, что, вообще говоря, более плотные планеты суть ближайшие к Солнцу, рассматривается многими как одно из многочисленных указаний, подтверждающих происхождение Солнечной системы из туманного вещества. Допуская по праву, что крайние части вращающегося туманного сфероида в ранние периоды сосредоточения должны быть сравнительно разрежены и что увеличение плотности, происходящее во всей массе по мере того, как она сжимается, простирается и на крайние части массы, так же как и на остальные, сторонники этого мнения утверждают, что кольца, отделяющиеся одно за другим, должны становиться все плотнее и плотнее и образовывать планеты, имеющие все большую и большую плотность. Но, не касаясь уже других возражений против этого объяснения, оно оказывается совершенно недостаточным для истолкования фактов. Если принять за единицу плотность Земли, плотности прочих тел будут:
Нептун Уран Сатурн Юпитер Марс Земля Венера Меркурий Солнце
0,17 0,25 0,11 0,23 0,45 1,00 0,92 1,26 0,25
Этот ряд представляет два, по-видимому, непреодолимых затруднения. Во-первых, последовательность чисел дает перерывы. Нептун имеет одинаковую плотность с Сатурном, чему, по предложенной гипотезе, не надлежало бы быть. Уран плотнее Юпитера, чего не должно было бы быть. Уран плотнее Сатурна, и Земля плотнее Венеры, факты эти не только не поддерживают вышеприведенного объяснения, но прямо противоречат ему. Второе возражение, еще более очевидным образом подрывающее это воззрение, состоит в малой плотности Солнца Если в тот период, когда Солнце распространялось до орбиты Меркурия, степень сгущения в нем частиц была такова, что отделившееся от него кольцо образовало планету, плотность которой равняется плотности железа, то само Солнце, когда оно уже окончательно сосредоточилось, должно иметь плотность, значительно превышающую плотность железа, а между тем его плотность лишь немногим превышает плотность воды. Вместо того чтобы быть гораздо плотнее ближайшей планеты, плотность Солнца составляет одну пятую плотности этой планеты.
Но из того, что эти аномалии опровергают положение, будто относительные плотности планет служат прямым указанием на степень сгущения туманного вещества, отнюдь не следует, чтобы они опровергали самый процесс.
Различие плотностей в телах Солнечной системы может обусловливаться несколькими возможными причинами: 1) различиями между планетами в отношении элементарных веществ, составляющих их, или различиями в пропорциях таких элементарных веществ, если они в планетах однородны; 2) различиями в количестве вещества, так как при одинаковости других условий взаимное притяжение молекул уже должно делать большую массу более плотной, чем небольшую; 3) различиями в температуре, потому что при одинаковых других условиях те тела, которые имеют более высокую температуру, будут иметь меньшую плотность; 4) различиями физического строения: смотря по тому, газообразны, жидки или тверды тела; или, иначе, различиями в относительном количестве твердого, жидкого и газообразного вещества, которое они в себе содержат.
Совершенно возможно и даже вероятно, что действуют все эти причины и что они принимают разнообразное участие в произведении различных результатов. Но на пути к определенным выводам встречаются затруднения. Тем не менее если мы обратимся к гипотезе генезиса туманностей, то получим хоть некоторое объяснение.
В охлаждении небесных тел участвуют несколько факторов. Примером первого и самого простого из них служит любой очаг, где мы замечаем, как быстро чернеют крошечные угольки, падающие в золу, в сравнении с большими кусками угля, долго остающимися в раскаленном виде. Этот фактор заключается в отношении между увеличением поверхности и увеличением объема: поверхности в подобных телах увеличиваются пропорционально квадратам их радиусов, тогда как объемы увеличиваются пропорционально кубам радиусов. Так, сравнивая Землю с Юпитером, диаметр которого приблизительно в 11 раз больше диаметра Земли, мы видим, что поверхность его в 125 раз больше поверхности Земли, тогда как объем его в 1 390 раз больше. Даже если мы предположим, что температура и плотность одинаковы, и примем по внимание лишь тот факт, что через данную площадь поверхности должно остыть в одном случае в 11 раз большее количество вещества, чем в другом, то получим громадную разницу во времени, какое потребовалось бы на сгущение одной планеты сравнительно с другой. Но есть еще второй фактор, в силу которого разница получилась бы еще более значительная, чем та, какая происходит в силу таких геометрических отношений. Выделение теплоты из охлаждающейся массы происходит посредством проводимости, или посредством перемещения (convectoin), или же посредством того и другого вместе. В твердых телах оно происходит исключительно посредством проводимости; в жидких и газообразных главную роль играет перемещение или смешение (convection) - посредством циркулирующих токов, которые постоянно перемещают горячие и холодные части. Чем больше размеры еще не сгустившихся сфероидов, газообразных, или капельножидких, или смешанных, тем больше является препятствий к охлаждению вследствие большего расстояния, какое должны пройти циркулирующие токи. Конечно, отношение это сложное: скорость токов неодинакова. Тем не менее очевидно, что в шаре, диаметр которого в 11 раз больше, перемещение вещества от центра к поверхности и обратно от поверхности к центру потребует гораздо больше времени, хотя бы движение не испытало задержки. Но движение его в тех случаях, которые мы рассматриваем, сильно задерживается. Во вращающемся вокруг своей оси сфероиде оказывают свое действие силы, замедляющие его и растущие со скоростью вращения. В таком сфероиде различные части вещества (предполагая одинаковую угловую скорость в их вращении вокруг своей оси, к чему они будут все больше и больше стремиться по мере уплотнения) должны различаться по своей абсолютной скорости в зависимости от их расстояний от оси, причем циркулирующие токи должны постоянно изменять это расстояние, вследствие чего непременно или уменьшается, или увеличивается количество движения в каждой частице. При прохождении через капельножидкую среду каждая частица благодаря трению теряет силу, то увеличивая свое движение, то замедляя его. Отсюда является то, что, когда больший сфероид имеет также и большую скорость вращения, относительная медленность циркулирующих токов и вытекающее отсюда замедление охлаждения должны быть гораздо больше, чем те, какие можно ожидать вследствие того добавочного расстояния, которое должно быть пройдено каждой частью.
Теперь обратим внимание на соответствие между выводами и фактами. Во-первых, если мы сравним группу больших планет (Юпитер, Сатурн и Уран) с группой малых планет (Марс, Земля, Венера и Меркурий), то увидим, что малая плотность идет рука об руку с большим размером и большой скоростью вращения и большая плотность идет рука об руку с малым размером и с малой скоростью вращения. Во-вторых, это отношение становится еще более ясным, если мы сравним крайние примеры - Сатурн и Меркурий. Частная противоположность этих двух планет, подобно общей противоположности групп, указывает на ту истину, что малая плотность, подобно стремлению к образованию спутников, связана с отношением между центробежной силой и силой тяжести, так как у Сатурна, с его многочисленными спутниками и меньшей плотностью, центробежная сила на экваторе равна приблизительно 1/6 силы тяжести, тогда как у Меркурия, не имеющего спутников, при наибольшей плотности центробежная сила равна лишь 1/360 силы тяжести.
Тем не менее существуют известные факторы, которые, влияя противоположным образом, видоизменяют и усложняют эти действия. При одинаковости других условий взаимное тяготение между частями в большой массе разовьет большее количество теплоты, чем это произошло бы в меньшей массе. А получившееся от этого различие в температуре будет содействовать более быстрому выделению теплоты. К этому следует прибавить большую скорость циркулирующих токов, какую вызовут более интенсивные силы, действующие в сфероидах большего размера, - противоположность, которая становится еще значительнее вследствие относительно меньшей задержки от трения, какой подвержены более обильные токи. В этих-то причинах, а также и в причинах, указанных раньше, мы и можем искать вероятное объяснение того факта, который иначе представлял бы аномалию, - факт этот заключается в том, что, хотя масса Солнца в тысячу раз больше массы Юпитера, тем не менее она достигла такой же степени уплотнения (концентрации), потому что сила притяжения Солнца, которая на его поверхности приблизительно в десять раз больше, чем сила тяжести на поверхности Юпитера, должна подвергать его центральные части относительно очень интенсивному давлению, вызывая во время сокращения относительно быстрый генезис теплоты. Следует еще заметить, что, хотя циркулирующие токи в Солнце должны пройти гораздо большие расстояния, тем не менее его вращение относительно так медленно, что угловая скорость его вещества составляет приблизительно лишь 1/60 угловой скорости Юпитера; получающееся в результате препятствие для циркулирующих токов незначительно, и выделение теплоты гораздо меньше задерживается. Здесь можно также заметить, что в совокупности действий этих факторов можно усмотреть причину той большей концентрации, которой достиг Юпитер в сравнении с Сатурном, хотя из этих двух планет Сатурн более раннего происхождения и меньшего размера; потому что в то время, как сила тяготения в Юпитере больше чем в 2 раза превосходит силу тяготения в Сатурне, скорость его вращения лишь незначительно больше, так что сопротивление центробежной силы силе центростремительной составляет немного более половины.
Но теперь, судя хотя бы поверхностно о влиянии этих отдельных факторов, действующих одновременно различными путями и в различной степени (некоторые, способствуя концентрации, другие - противясь ей) достаточно очевидно, что при одинаковости других условий большие по размеру туманные сфероиды, употребляя больше времени на остывание, медленнее достигнут высокого удельного веса и что там, где различие в размере так громадно, как между большими и малыми планетами, малые могут достигнуть относительно высокого удельного веса, когда большие достигли лишь низкого удельного веса. Далее явствует, что такое изменение процесса, какое получается от более быстрого развития теплоты в больших массах, будет уравновешено там, где большая скорость вращения сильно препятствует циркулирующим токам.
Следовательно, при подобном объяснении, различный удельный вес планет может служить дальнейшим доказательством в пользу гипотезы туманных масс.
Увеличение плотности и выделение теплоты - явления, имеющие соотношение одно к другому, поэтому в предыдущем отделе, трактующем об относительной плотности небесных тел в связи со сгущением туманных масс, многое было сказано и относительно сопровождающего эти явления развития и рассеивания теплоты. Однако совершенно помимо предыдущих суждений и выводов следует заметить тот факт, что в настоящих температурах небесных тел вообще мы находим еще добавочное подтверждение гипотезы, и притом весьма существенное. Потому что если, как выше предположено, теплота должна быть неизбежно вызвана силою сцепления частиц в рассеянном веществе, то мы должны найти во всех небесных телах или теперь существующую высокую температуру, или следы прежде существовавшей. Это мы и находим там и в такой степени, как того требует гипотеза.
Наблюдения, показывающие, что по мере удаления в глубь Земли от ее поверхности мы наблюдаем прогрессирующее повышение температуры вместе с очевидным доказательством, которое представляют нам вулканы, - необходимо приводят к заключению, что на большой глубине температура чрезвычайно высокая. Остается ли внутренность Земли до сих пор в расплавленном состоянии или, как утверждает сэр Уильям Томсон, она уже сделалась твердою, во всяком случае, все согласны с тем, что жар в ней в высшей степени интенсивен. Кроме того, установлено, что степень повышения температуры, по мере удаления в глубь Земли от ее поверхности, именно такова, какую мы нашли бы в массе, находящейся в состоянии охлаждения неопределенный период времени. Луна также показывает нам своими неровностями и своими несомненно потухшими вулканами, что и в ней происходил процесс охлаждения и сокращения подобно тому, какому подвергалась Земля. Теологических объяснений этим фактам не существует. Часто повторяющиеся, которые влекут за собою массу смертей, землетрясения и извержения вулканов, скорее, заставляют предполагать, что было бы лучше, если бы Земля была сотворена с низкой внутренней температурой. Но если мы рассмотрим эти факты в связи с гипотезой туманных масс, то увидим, что до сих пор сохранившийся внутренний жар есть один их выводов из нее. Земля должна была пройти через газообразное и расплавленное состояние прежде, чем она сделалась твердою, и должна еще почти бесконечный период времени своим внутренним жаром свидетельствовать о своем происхождении.
Группа больших планет дает нам замечательное доказательство этого. Выше приведенный a priori вывод, что большая величина вместе с относительно высокой пропорцией центробежной силы к силе тяжести должны сильно замедлять агрегацию и, задерживая образование и рассеивание теплоты, делать процесс охлаждения медленным, - был в последние годы подтвержден выводами, сделанными a posteriori, так что в настоящее время астрономы пришли к заключению, что в своем физическом состоянии большие планеты находятся на полпути между состоянием Земли и состоянием Солнца. Тот факт, что центр диска Юпитера вдвое или втрое ярче его окружности, вместе с фактом, что он, по-видимому, испускает больше света, чем можно объяснить отражением солнечных лучей, и что в его спектре видна "красная звездная линия", принят как доказательство того, что он сам светится. Вместе с тем громадные и быстрые перевороты в его атмосфере, гораздо более значительные, чем те, какие могли бы быть вызваны получаемым от Солнца жаром, а также образование пятен, аналогичных с пятнами Солнца и, подобно солнечным пятнам, проявляющих более высокую степень вращения близ экватора, чем дальше от него, - заставляют предполагать очень высокую внутреннюю температуру. Так, в Юпитере, как и в Сатурне, мы находив такие состояния, которые, не допуская никакого теологического объяснения (потому что состояния эти очевидно исключают возможность жизни), допускают объяснения, которые дает гипотеза туманных масс.
Но этим еще не кончаются выводы, которыми снабжает нас температура. Нам остается упомянуть еще об одном весьма крупном и еще более значительном факте. Если Солнечная система образовалась через сосредоточение рассеянного вещества, развивавшего теплоту по мере того, как оно вследствие тяготения приходило в настоящее свое плотное состояние, то мы имеем некоторые очевидные следствия для относительных температур полученных тел. При равенстве остальных условий, масса, образовавшаяся позднее, должна и остывать позднее; она должна сохранить в течение почти бесконечного времени большее количество теплоты, чем массы, которые образовались ранее. При равенстве остальных условий наибольшая масса, вследствие присущей ей большей агрегационной силы, достигнет высшей температуры, чем другие, и лучеиспускание в ней будет совершаться деятельнее. При равенстве остальных условий наибольшая масса, несмотря на достигаемую ею высшую температуру, будет, благодаря своей относительно малой поверхности, медленнее утрачивать развивающуюся в ней теплоту. Вот почему, если существует масса, которая не только образовалась позднее других, но еще в громадной степени превосходит их в объеме, то масса эта должна достигнуть гораздо большей степени жара, чем другие, и пребудет в этом состоянии сильного жара долгое время после того, как остальные остыли. Именно такую массу представляет нам Солнце. Одно из следствий гипотезы туманных масс состоит в том, что Солнце приобрело свою настоящую плотную форму в период гораздо позднейший, чем тот, в который планеты стали определившимися телами. Количество вещества, содержащегося в Солнце, около пяти миллионов раз превышает количество вещества, содержащегося в наименьшей планете, и около тысячи раз - количество вещества в наиболее крупной. И между тем как вследствие громадной силы тяготения атомов к их общему центру теплота развивалась в нем чрезвычайно деятельно, удобства для ее рассеивания были сравнительно малы. Вот почему высокая температура должна была в нем сохраниться и по настоящее время. Таково состояние центрального тела, являющееся неизбежным выводом из гипотезы туманных масс, и его-то мы и встречаем в действительности в Солнце. (Хотя нижеследующий параграф содержит в себе несколько сомнительные предположения, тем не менее я воспроизвожу его совершенно в таком виде, в каком он появился в 1858 г.; почему я это делаю, выяснится со временем само собою.)
Быть может, не мешает рассмотреть несколько поближе, каково, по всей вероятности, должно быть состояние поверхности Солнца. Известно, что вокруг шара из горячих расплавленных веществ, которые, как предполагают, составляют видимое тело Солнца (согласно доказательству, приведенному в предыдущем отделе, который теперь перенесен в "Прибавление", тело Солнца считалось пустым и наполненным газообразным веществом большой упругости), существует объемистая атмосфера; об этом равно свидетельствуют как меньший блеск окраины Солнца, так и явления, представляющиеся во время полного его затмения. Спрашивается теперь, из чего же должна состоять эта атмосфера? При температуре, превышающей почти в тысячу раз температуру расплавленного железа, каковою оказывается по вычислениям температура поверхности Солнца, большинство известных нам твердых веществ, если не все они, должно прийти в газообразное состояние; и хотя громадная притягательная сила Солнца должна в значительной мере сдерживать это стремление принимать форму паров, все же не подлежит ни малейшему сомнению, что, если тело Солнца состоит из расплавленных веществ, некоторые из них должны постоянно подвергаться испарению. Невероятно, чтобы плотные газы, постоянно образующиеся таким образом, составляли всю атмосферу Солнца. Если мы в праве делать какие-нибудь выводы, основываясь на гипотезе туманных масс или на аналогиях, представляемых планетами, то мы должны прийти к тому заключению, что внешняя часть солнечной атмосферы состоит из так называемых постоянных газов, т. е. из таких, которые не могут сгущаться в капельную жидкость даже при низкой температуре. Если мы примем в соображение тот порядок вещей, который должен был существовать здесь, на Земле, в то время, когда поверхность Земли была в расплавленном состоянии, то мы увидим, что вокруг расплавленной и до настоящего времени поверхности Солнца существует, по всей вероятности, слой плотного воздухообразного вещества, состоящий из сублимированных металлов и металлических смесей, а над этим слоем другой, состоящий из сравнительно редкой среды, подобной воздуху. Что же произойдет в этих двух слоях? Если бы оба они состояли из постоянных газов, то они не могли бы оставаться отдельными один от другого; подчиняясь известному закону, они образовали бы при удобных обстоятельствах однообразную смесь. Но это отнюдь не может случиться, когда нижний слой состоит из веществ, находящихся в газообразном состоянии лишь при чрезвычайно высокой температуре. Отделяясь от расплавленной поверхности, поднимаясь, расширяясь и охлаждаясь, они наконец достигнут такой высоты, за пределами которой они не могут существовать в форме паров, но должны сгуститься и осесть. Между тем высший слой, обыкновенно заключающий свое определенное количество этих более плотных веществ, подобно тому как наш воздух заключает свое определенное количество воды, и готовый отлагать их при каждом понижении температуры, должен обыкновенно быть не в состоянии воспринимать в себя еще большее количество их из нижнего слоя. А потому нижний слой этот должен постоянно оставаться совершенно отдельным от верхнего {Я собирался выпустить часть вышеприведенного параграфа, написанного еще до того времени, как установилось учение о физическом строении Солнца, по причине некоторых физических затруднений, мешающих приведенным в нем доводам, когда, просматривая новейшие астрономические сочинения, я нашел, что предлагаемая в этом параграфе гипотеза относительно строения Солнца имеет сходство с несколькими гипотезами, предложенными после того Цельнером, файем и Юнгом. Поэтому я решил оставить его в таком виде, в каком он явился вначале. Имевшееся в виду сокращение было внушено признанием той истины, что для того, чтобы вызвать неподвижность в механическом смысле слова, газообразная внутренность Солнца должна иметь плотность, по крайней мере одинаковую с плотностью расплавленной оболочки (в центре даже большую плотность), а это, по-видимому, предполагает более высокий удельный вес, чем тот, какой оно имеет. Может быть, конечно, что неизвестные элементы, открытые в Солнце посредством спектрального анализа, суть металлы очень низкого удельного веса и что, составляя большую пропорцию, чем другие, более легкие, металлы, они могут образовать расплавленную оболочку, не более плотную, чем предполагается фактами. Но на это надо смотреть лишь как на возможность.
Впрочем, отбрасывать заключение относительно строения фотосферы и ее оболочки нет надобности. Как ни спекулятивны казались эти выводы из гипотезы туманных масс, опубликованные в 1858 г. и совершенно расходящиеся с общепринятыми тогда верованиями, тем не менее они оказались не вполне неосновательными. А в конце 1859 г. было сделано открытие Кирхгофа, доказывающее существование в солнечной атмосфере различных металлических паров.}.
Рассматриваемые в общей сложности эти различные группы доводов составляют полное доказательство. Мы видели, что обычные за последнее время мнения о сущности туманных пятен, как скоро разобрать их критически, вовлекают своих сторонников в различные нелепости; между тем как, с другой стороны, мы видим, что различные явления, представляемые туманными пятнами, можно объяснить различными степенями, до которых дошел в них процесс осаждения и сгущения редко рассеянного вещества. Мы видели, что кометы как своим физическим устройством, так и своими неизмеримо удлиненными и различно направленными орбитами, распределением этих орбит и видимым соотношением своего устройства с Солнечной системой, свидетельствуют о том, что эта система некогда существовала в виде туманной массы. Гипотеза туманных масс опирается не только на те резко выдающиеся особенности планетных движений, которые первые навели на мысль о ней, но и на другие, замечаемые при более тщательном наблюдении: таковы слегка различные наклоны планетных орбит, различие в скоростях их вращения и в направлении осей, на которых они вращаются; с другой стороны, гипотеза эта подтверждается некоторыми особенностями спутников, преимущественно же большим или меньшим изобилием их именно в тех местах, где гипотеза предполагает большее или меньшее их изобилие. Если мы проследим процесс сгущения туманных масс в планеты, то мы дойдем до таких заключений относительно внутреннего устройства планет, посредством которых объясняются различные аномалии, представляемые их плотностями, и в то же время примиряются между собой некоторые, по-видимому, противоречащие факты. Наконец, оказывается, что выводы, делаемые a priori из гипотезы туманных масс относительно температуры небесных тел, подтверждаются наблюдением, таким образом объясняются как абсолютные, так и относительные температуры Солнца и планет. Рассмотрев эти различные доказательства в общей их сложности, заметим, что гипотезой туманных масс объясняются главнейшие явления Солнечной системы и всего неба вообще; с другой же стороны, обратим внимание на то, что обычная космогония не только не опирается ни на одну фактическую данную, но прямо не согласна со всеми нашими положительными сведениями о природе, - мы видим, что доказательство наше получает огромный перевес.
В заключение мы должны заметить, что, хотя генезис Солнечной системы и других подобных ей бесчисленных систем и становится таким образом понятен, тем не менее окончательная тайна остается столь же великой тайной, как и прежде. Загадка бытия не разрешена, она просто отодвинута далее. Гипотеза туманных масс не бросает ни малейшего света на происхождение вещества, рассеянного в пространстве, а между тем происхождение вещества, рассеянного в пространстве, столь же нуждается в объяснении, как и происхождение плотного вещества. Генезис атома так же трудно постигнуть, как и генезис планеты. Мало того, с принятием этой гипотезы Вселенная не только не становится для нас меньшей тайной, но еще гораздо большей. Мироздание, понимаемое как мануфактурная работа, стоит несравненно ниже мироздания, совершавшегося путем развития. Человек может собрать машину, но он не может заставить ее развиваться. То обстоятельство, что было время, когда наша стройная Вселенная действительно существовала в возможности, как бесформенное вещество, рассеянное в пространстве, составляет факт гораздо более изумительный, чем образование Вселенной по механическому способу, который обыкновенно предлагают. Те, которые вообще считают себя вправе от явлений умозаключать о вещах в самих себе (нуменах), могут совершенно справедливо утверждать, что гипотеза туманных масс предполагает первую причину, настолько же превосходящую механического бога, насколько этот последний превосходит фетиш дикаря.
Прибавление
Вышеизложенный опыт содержит так много умозрительных заключений, что мне казалось нежелательным включать в него что-либо еще более умозрительное. Поэтому-то я счел за лучшее поместить отдельно некоторые взгляды относительно генезиса так называемых элементов во время сгущения туманных масс и относительно сопровождающих его физических явлений. Вместе с тем мне казалось лучшим выделить из опыта некоторые более спорные заключения, прежде в нем находившиеся, для того чтобы излишне не запутывать его общие выводы. Эти новые части вместе с некоторыми прежними, которые здесь являются в более или менее измененном виде, я прилагаю в ряде примечаний.
ПримечаниеI. В пользу того мнения, что так называемые элементы суть соединения, существуют как частные, так и общие основания. Между частными основаниями можно назвать параллелизм между аллотропией и изомерией, многочисленные линии в спектре каждого элемента и периодический закон Ньюлэндза и Менделеева. Из более общих оснований, которые в отличие от этих химических или химико-физических причин можно назвать космическими, главнейшими можно считать следующие.
Общий закон эволюции, если он и не ведет к прямому заключению, что так называемые элементы суть соединения, тем не менее дает a priori основание предполагать, что они таковы. Материя, составляющая Солнечную систему, развиваясь физически из относительно однородного состояния, какое она представляла, будучи туманною массою, в относительно разнородное состояние, какое представляют Солнце, планеты и спутники, в то же время развивалась и химически из относительно однородного состояния, в котором она состояла из одного или немногих типов материи, в относительно разнородное состояние, в котором она состоит из многих типов материи, чрезвычайно различных по своим свойствам. Этот вывод из закона, который, как нам теперь известно, распространяется на весь мир, имел бы большое значение, если бы даже его не подтверждала индукция, но обзор групп химических элементов вообще дает нам несколько категорий индуктивных доказательств, поддерживающих этот вывод.
Первая категория доказательства та, что с тех пор, как охлаждение Земли достигло значительной степени, составные части ее коры становятся все более и более разнородными. Когда так называемые элементы, первоначально существовавшие в свободном состоянии, образовали окиси, кислоты и другие двойные соединения, то общее число различных веществ чрезвычайно увеличилось получились новые вещества более сложные, чем прежние, и их свойства стали разнообразнее, т е скопления сделались более разнородными по составным своим частям, по составу каждой части и по числу отличительных химических признаков Когда в позднейший период образовались соли и другие соединения такой же степени сложности, опять явилась большая разнородность как в соединениях, так и в их частях А когда, еще позже, стало возможно существование веществ, причисляемых к органическим, то подобными же путями появилось еще большее многообразие Итак, если химическая эволюция, насколько мы ее можем проследить, направлялась от однородного состояния к разнородному, то не можем ли мы предположить, по справедливости, что так было с самого начала?
Если мы вернемся назад от недавних периодов истории Земли и найдем, что линии химической эволюции постоянно сходятся, пока они не приведут нас к телам, которые мы не можем разложить, то не вправе ли мы предположить, что если бы мы могли проследить эти линии еще дальше в прошлое, то дошли бы до разнородности, все еще уменьшающейся по числу и природе веществ, пока не достигли бы чего-нибудь похожего на однородность.
Подобный же вывод можно получить при рассмотрении сродства и устойчивости химических соединений. Начиная со сложных азотистых соединений, из которых образовались живые существа и которые в истории Земли суть позднейшие и вместе с тем наиболее разнородные, мы видим, что как сродство, так и устойчивость в них чрезвычайно малы. Их частицы не входят в химическое соединение с частицами других веществ так, чтобы образовать еще более сложные соединения, и составные их части при обыкновенных условиях часто не могут держаться вместе. Ступенью ниже по составу стоит громадное количество кислородно-водородно-углеродистых соединений, большое число которых выказывает положительное стремление к соединению и при обыкновенной температуре устойчиво. Переходя к неорганической группе, мы находим в солях и других соединениях большое сродство между составными их частями и соединения, которые в большинстве случаев не легко разложимы. И затем, дойдя до окисей, кислот и других двойных соединений, мы найдем, что во многих случаях элементы, из которых они состоят, будучи приближены друг к другу, при благоприятных условиях соединяются с большою энергией и что многие из их соединений не разлагаются посредством одного жара. Итак, если, возвращаясь назад от новейших и наиболее сложных веществ к древнейшим и простейшим веществам, мы увидим в общем большое увеличение в сродстве и устойчивости, то из этого следует, что если тот же закон применим и к самим простым веществам, какие нам известны, то можно предположить, что составные части этих веществ, если они сложные, соединены вследствие гораздо большего сродства, чем какое нам известно, и что степень устойчивости их далеко превосходит ту устойчивость, с какой знакомит нас химия. Вследствие этого представляется возможным предположить существование класса веществ неразложимых и потому кажущихся простыми. Вывод таков, что эти вещества образовались в ранние периоды охлаждения Земли при условиях такого жара и такого давления, степень которых мы в настоящее время не можем ни с чем сравнить.
Еще подтверждение того предположения, что так называемые элементы суть соединения, получается от сравнения их как агрегатов по отношению к их повышающемуся частичному весу с агрегатом тел, заведомо сложных и также рассматриваемых по отношению к их повышающемуся частичному весу. Сопоставьте двойные соединения, как класс, с четвертными соединениями, как классом. Частицы, образующие окиси (щелочные, кислотные или нейтральные) хлористых, сернистых и т. п. соединений, сравнительно малы и, соединяясь с большой энергией, образуют устойчивые соединения. С другой стороны, частицы, образующие азотистые тела, сравнительно громадны и вместе с тем химически недеятельны те соединения, в которые входят их более простые типы, не могут сопротивляться разлагающим силам. Подобное же различие замечается при взаимном сопоставлении так называемых элементов. Те из них, у которых атомный вес сравнительно низок, - кислород, водород, калий, натрий и т. п. - выказывают большую готовность соединяться между собой, и действительно, многим из них при обыкновенных условиях нельзя помешать соединиться. Наоборот, вещества большого атомного веса - "благородные металлы" - при обыкновенных условиях индифферентны к другим веществам, и те соединения, которые они образуют, при специально к тому приспособленных условиях, легко разрушаются. Так как в телах, заведомо сложных, увеличивающийся частичный вес связан с появлением известных свойств, и в телах, которые мы причисляем к простым, увеличивающийся частичный вес связан с появлением подобных же свойств, то мы можем считать это добавочным указанием на сложную природу элементов.
Следует прибавить еще один разряд явлений, соответствующих вышеупомянутым и специально нас касающихся. Рассматривая химические явления вообще, мы видим, что развитие теплоты обыкновенно уменьшается по мере того, как увеличивается степень сложности и вытекающая отсюда массивность частиц. Во-первых, мы знаем тот факт, что во время образования простых соединений развивается гораздо больше теплоты, чем во время образования соединений сложных. Элементы, соединяясь друг с другом, обыкновенно выделяют много теплоты, между тем как тогда, когда образовавшиеся из них соединения дают новые соединения, выделяется лишь немного теплоты, и, как показывают опыты проф. Эндрюса, теплота, выделяемая при соединении кислот с основаниями, бывает обыкновенно меньше в тех случаях, когда частичный вес основания больше. Затем, во-вторых, мы видим, что при соединении между самими элементами, там, где их атомный вес невелик, получается гораздо больше теплоты, чем при соединении элементов, имеющих больший атомный вес. Если мы продолжим наше предположение, что так называемые элементы суть соединения, и если по этому закону, если он и не всеобщий, считать неразложимые вещества за разложимые, то получаются два заключения. Во-первых, те первичные и вторичные соединения, посредством которых получились элементы, должны были сопровождаться выделением теплоты, превышающим все известные нам степени. Во-вторых, между самими этими первичными и вторичными соединениями те, посредством которых образовались элементы с малыми частицами, дали более интенсивную теплоту, чем те, посредством которых образовались элементы с более крупными частицами, так как элементы, образовавшиеся из окончательных соединений, должны по необходимости быть позднейшего происхождения и в то же время должны быть менее устойчивы, чем элементы более раннего происхождения.
Примечание II. Можем ли мы из этих положений, особенно из последнего, вывести какие-либо умозаключения относительно развития теплоты во время сгущения туманных масс? И затронут ли каким-либо образом эти умозаключения те, какие приняты в настоящее время?
Во-первых, кажется возможным заключить из физико-химических фактов вообще, что сосредоточение рассеянной материи туманных масс в конкретные массы стало возможным лишь через посредство тех соединений, из которых образовались элементы. Если мы вспомним, что водород и кислород в свободном состоянии оказывают почти непреодолимое сопротивление к переходу в жидкое состояние, тогда как при химическом их соединении они легко переходят в жидкое состояние, то это может навести нас на мысль, что таким же образом и те, более простые типы материи, из которых образовались элементы, не могли дойти даже до той степени плотности, какую представляют известные газы, не подвергаясь соединениям, которые мы можем назвать протохимическими, следствием каждого такого протохимического соединения являлось выделение теплоты, и тогда взаимное притяжение частей могло произвести дальнейшее сгущение туманной массы.
Если мы таким образом различим два источника теплоты, сопровождающей сгущение туманных масс, - теплоту, происходящую от протохимических соединений, и теплоту, происходящую от сжатия, вызванного силой притяжения (причем и ту и другую можно объяснить прекращением движения), то можно заключить, что источники эти принимают неодинаковое участие в ранние и более поздние стадии агрегации. Представляется вероятным, что в то время, когда рассеивание теплоты велико, а сила взаимного притяжения незначительна, главным источником теплоты является соединение единиц материи, более простых, чем какие-либо известные нам, в известные нам единицы материи, тогда как, наоборот, в то время, когда уже достигнута тесная агрегация, главным источником теплоты является сила притяжения, с вытекающим из нее давлением и постепенным сокращением. Предположим, что это так; посмотрим, что же можно из этого заключить. Если в то время, когда туманный сфероид, из которого образовалась Солнечная система, наполнял орбиту Нептуна, он достиг уже такой степени плотности, при которой стало возможным соединение тех единиц материи, из которых состоят частицы натрия, и если согласно вышеуказанным аналогиям теплота, развившаяся от этого протохимического соединения, была очень велика в сравнении с теплотой, получающейся от известных нам химических соединений, то можно заключить, что туманный сфероид во время своего сокращения должен был выделить гораздо большее количество теплоты, чем в том случае, если бы у него вначале была обыкновенная температура и если б ему предстояло освободиться лишь от той теплоты, какая произошла вследствие сокращения Мы хотим этим сказать, что при оценке прошлого периода, во время которого происходило усиленное выделение теплоты Солнцем, необходимо принимать во внимание первоначальную температуру, а она могла сделаться чрезвычайно значительной от протохимических изменений, происходивших в древние периоды {Конечно, является вопрос, не была ли высокая температура вызвана еще ранее теми столкновениями небесных масс, которые привели материю в состояние туманностей? Согласно предположению, высказанному в "Основных началах" ( 136, изд. 1862 г. и 182 последующих изданий), после того как совершились все те второстепенные распадения (диссолюции), какие следуют за эволюциями, должны совершиться еще распадения больших тел, в которых или на которых совершились второстепенные эволюции и распадения, и приводились доводы в пользу того мнения, что такие распадения будут когда-нибудь произведены теми громадными превращениями механического движения в молекулярное, являющимися следствием столкновений, основанием для этих доводов служит утверждение Гершеля, что в звездных скоплениях должны происходить столкновения. Можно, однако, возразить, что, хотя в тесных звездных скоплениях и справедливо ожидать такого результата, тем не менее трудно предположить, чтобы такой результат мог получиться во всей нашей звездной системе, члены которой и промежутки между членами которой можно приблизительно сравнить с булавочными головками, находящимися в 50 милях одна от другой. Казалось бы, что целая вечность должна пройти, прежде чем вследствие сопротивления эфира или какой-либо иной причины отдельные члены звездной системы могут быть приведены в такую взаимную близость, какая сделала бы столкновения вероятными.}.
Что касается продолжительности существования солнечной теплоты в будущем, то в ее вычислениях неизбежно должна получиться разница, смотря по тому, принимаются ли в расчет те протохимические изменения, какие, может быть, должны еще произойти. Как и справедливо то, что количество теплоты, долженствующей выделиться, измеряется количеством движения, долженствующего потеряться, и что это количество должно быть одинаково, достигается ли сближение частиц посредством химических соединений, или посредством взаимного притяжения, или посредством того и другого, тем не менее, очевидно, все зависит от степени окончательно достигнутой плотности, а это должно в большой мере зависеть от природы окончательно образующихся веществ. Хотя посредством спектрального анализа и была недавно открыта в солнечной атмосфере платина, все-таки кажется очевидным, что в ней сильно преобладают металлы малого частичного веса. Если считать предыдущие выводы верными, то можно принять за вероятное, что те первичные соединения, посредством которых образуются элементы с тяжелыми частицами, до последнего времени невозможные в большом размере, произойдут позже и что в результате плотность Солнца сделается чрезвычайно велика в сравнении с тем, какова она теперь. Я говорю "до настоящего времени невозможные в большом размере" потому, что вполне вероятно то предположение, что такие элементы могут образоваться и могут продолжать существовать только в известных частях солнечной массы, где давление достаточно сильно, но где жар не слишком велик. А если это так, то отсюда вывод, что внутреннее ядро Солнца, имеющее более высокую температуру, чем его поверхностные слои, может состоять исключительно из металлов низкого атомного веса и что это может отчасти служить причиной его низкого удельного веса, кроме того, можно заключить, что, когда с течением времени внутренняя температура упадет, могут образоваться элементы, состоящие из тяжелых частиц, по мере того как их существование в ней делается возможным, причем образование каждого элемента сопровождается развитием теплоты {Последние мысли были мною прибавлены в то время, когда эта книга уже печаталась Меня побудило к этому чтение некоторых заметок проф. Дюара, заключавших в себе наброски лекции, читанной им в Королевском институте во время сессии 1880 г. Разбирая, при каких условиях могли образоваться "наши так называемые элементы, если они состоят из начальной материи", проф. Дюар, рассуждая на основании известных свойств сложных веществ, приходит к заключению, что в каждом случае в образовании принимали участие давление, температура и природа окружающих газов.}. Если это верно, то из этого, по-видимому, следует, что количество теплоты, какое должно выделиться из Солнца, и продолжительность периода, во время которого будет происходить это выделение теплоты, должны быть гораздо значительнее, чем если предположить, что Солнце постоянно будет состоять из преобладающих в нем теперь элементов и что оно способно достигнуть лишь той степени плотности, какую допускает такой его состав.
Примечание III. Имеют ли все небесные тела одинаковое внутреннее строение, или они в этом отношении различны между собой? Если они различны, то можем ли мы из процесса сгущения туманных масс вывести те условия, при которых они принимают тот или другой характер? Эти вопросы обсуждались в предыдущем опыте в первом его издании, и хотя полученные там выводы и не могут быть приняты в той форме, какая им там дана, тем не менее выводы эти являются как бы предзнаменованием других, которые, может быть, и могут быть приняты. Обсуждая возможные причины неравенства удельного веса в членах Солнечной системы, там я говорил, что причинами этими могу быть: 1) "разнородность вещества или веществ, составляющих эти различные тела; 2) различия в количестве вещества, так как при одинаковости остальных условий уже взаимное тяготение атомов должно делать большую массу более плотною, чем небольшую; 3) различия в устройстве: массы могут сплошь состоять или из твердого, или из капельножидкого вещества, или же иметь внутри себя пустоты, наполненные упругим воздухообразным веществом. Из этих трех возможных причин обыкновенно указывают на первую, более или менее измененную от действия второй".
Это было написано, когда спектральный анализ еще не дал нам своих открытий, а потому, само собою разумеется, нельзя было заметить, как открытия эти противоречат первому из вышеупомянутых предположений; но после указания на другие могущие быть сделанными возражения следовало дальнейшее рассуждение:
"Тем не менее, несмотря на эти затруднения, обычная гипотеза состоит в том, что Солнце и планеты, в том числе и Земля, состоят или из капельножидкого, или из твердого вещества, или же имеют твердую кору с капельножидким ядром {В то время, когда это было написано, установившаяся телеология, казалось, делала необходимым то предположение, что все планеты обитаемы и что даже под фотосферой Солнца существует жизнь. Но позднее влияние телеологии настолько уменьшилось, что эта гипотеза не может больше считаться общепринятой.}".
После замечания относительно того, что простота этой гипотезы не должна склонить нас к принятию ее без всякой критической оценки и что если какая-либо другая гипотеза возможна физически, то, по справедливости, можно и допустить ее, следует тот довод, что, проследив процесс сгущения в туманном сфероиде, мы придем к заключению об окончательном образовании расплавленной оболочки с ядром, состоящим из газообразной материи высокого давления. Затем идет следующий параграф:
"Но что же, спрашивается, станет с этим газообразным ядром, когда оно будет подвергаться громадному давлению оболочки, имеющей несколько тысяч миль толщины? Возможно ли, чтобы воздухообразная масса противостояла такому давлению? Весьма возможно. Доказано, что даже если теплота, порождаемая давлением, получила возможность выделяться, некоторые газы не могут быть приведены в капельножидкое состояние ни одной из сил, которые мы можем произвести. Недавно сделанная в Вене неудачная попытка привести кислород в капельножидкое состояние ясно доказывает это громадное сопротивление. Стальной поршень, употребленный при этом, был буквально укорочен от произведенного давления, а между тем газ не мог быть приведен в капельножидкое состояние! Следовательно, если сила расширения так велика даже в том случае, когда развившаяся теплота рассеивается, какова же она должна быть, когда значительная часть теплоты удерживается, как это было бы в разбираемом нами случае? Опыты Г. Коньяра де Латура показали, что газы могут под влиянием давления приобретать плотность капельножидкой массы, сохраняя свою воздухообразную форму, при том только условии, чтобы температура оставалась чрезвычайно высокой. В таком случае каждое увеличение теплоты есть увеличение отталкивающей силы атомов; самое усиление давления порождает усиленную способность сопротивления, и это будет так, до каких бы размеров ни дошло сжимание. Одно из следствий принципа сохранения сил состоит в том, что, если при возрастающем давлении газ удерживает всю теплоту, которая при этом развивается, сила его сопротивления становится безусловно безграничной. Вот почему внутреннее устройство планет, описанное нами, физически столь же прочно, как и то, которое обыкновенно принимают".
Если бы этот и следующие за ним параграфы были написаны пятью годами позже, когда проф. Эндрюс опубликовал отчет о своих исследованиях, то заключающиеся в нем положения, сделавшись более определенными и вместе с тем более обоснованными, были бы освобождены от ошибочного предположения, что указанное внутреннее строение есть всеобщее. Рассмотрим, руководствуясь результатами, полученными проф. Эндрюсом, каковы, по всей вероятности, были бы последовательные изменения в сгущающемся туманном сфероиде.
Проф. Эндрюс показал, что для всякого рода газообразной материи существует температура, выше которой никакое количество давления не может вызвать переход в жидкое состояние Замечание, сделанное a priori в вышеприведенном отрывке, что "если при возрастающем давлении газ удерживает всю теплоту, которая развивается, то сила его сопротивления становится безусловно безграничною", согласуется с выводом, достигнутым индуктивным путем, что если температура не понижена до "критической точки", то как бы велика ни была прилагаемая сила, газ не перейдет в жидкое состояние В то же время опыты, сделанные проф. Эндрюсом, показывают, что если температура понизилась до той точки, при которой становится возможным переход в жидкое состояние, то он произойдет там, где давление прежде достигнет требуемой силы Каковы же будут выводы по отношению к сгущающимся туманным сфероидам?
Представим себе сфероид такой величины, какая нужна для образования одной из меньших планет, и состоящий снаружи из обширной облачной атмосферы, образовавшейся из труднее сгущающихся элементов, а внутри из паров металлов, причем эти внутренние пары, следствие существования в них перемешивающих токов (convection), мало различаются по температуре. Представим себе дальше, что постоянное лучеиспускание довело внутреннюю массу паров металлов до критической точки. Не вправе ли мы сказать, что при известных размерах сфероида давление окажется недостаточно сильным для того, чтобы произвести переход в жидкое состояние в каком-либо другом месте, кроме центра, или, другими словами, что при понижении температуры и усилении давления соединенные условия давления и температуры, необходимые для перехода в жидкое состояние, прежде всего будут достигнуты в центре? Если это так, то переход в жидкое состояние, начинаясь в центре, будет оттуда распространяться к окружности, и, в силу того закона, что твердые тела, находясь под давлением, требуют более высокой температуры, при которой они могут расплавиться, чем тогда, когда они не подвергаются давлению, переход в твердое состояние, весьма возможно, начнется с центра и распространится в позднейший период подобным же образом к наружным частям в таком случае в конце концов получится такое состояние, какое, как утверждает сэр Уильям Томсон, существует на Земле. Но теперь представьте, что вместо такого сфероида - у нас сфероид, скажем, в двадцать или тридцать раз больше что случится тогда? Несмотря на перемешивающие токи, температура в центре должна всегда быть выше, чем где бы то ни было, и в процессе охлаждения "критическая точка" температуры будет достигнута раньше в наружных частях. Хотя на поверхности не будет существовать требуемого давления, тем не менее в большом сфероиде, очевидно, должна быть такая глубина под поверхностью, на которой давление будет достаточно, если температура достаточно низка. Отсюда можно заключить, что где-то между центром и поверхностью в предполагаемом большем сфероиде явится то состояние, описанное проф. Эндрюсом, в котором "мерцающие струи" жидкости плавают в газообразной материи одинаковой плотности. Можно также заключить, что постепенно, по мере продолжения этого процесса, струи эти будут становиться обильнее, тогда как промежутки с газообразной материей будут сокращаться, пока в конце концов жидкость не займет всего пространства. Таким образом, в результате получится расплавленная оболочка, содержащая газообразное ядро одинаковой с нею плотности на поверхности их соприкосновения и более плотное в центре, - расплавленная оболочка, которая будет медленно утолщаться вследствие нарастания как внутри, так и снаружи.
Можно вполне справедливо заключить, что в конце концов на этой расплавленной оболочке образуется твердая кора. На возражение, что отвердение не может начаться на поверхности, потому что образовавшиеся твердые части должны опуститься вниз, можно дать два ответа. Во-первых, некоторые металлы расширяются при отвердевании и потому должны плавать. Во-вторых, что так как окружающая среда предполагаемого сфероида состояла бы из газов и металлоидов, то в расплавленной оболочке постоянно накоплялись бы соединения из этих газов и металлоидов, или друг с другом, или с металлами, и кора, состоящая из окислов, хлористых и сернистых соединений и т. п., имея гораздо меньший удельный вес, чем расплавленная оболочка, легко поддерживалась бы ею.
Такая планета, очевидно, не могла бы быть прочной. Она всегда могла бы подвергнуться катастрофе вследствие изменений в ее газообразном ядре. Если бы, при каких-либо условиях давления и достигнутой температуры, составные части этого газообразного ядра внезапно вступили бы в протохимические соединения, образующие новый элемент, то мог бы получиться взрыв, который расшатал бы всю планету и со страшной быстротой разбросал бы ее осколки по всем направлениям. Если бы предполагаемая планета между Юпитером и Марсом как по величине, так и по своему положению была средняя между двумя рассмотренными нами случаями, то она, по-видимому, отвечала бы всем условиям, при которых могла бы случиться подобная катастрофа.
Примечание IV. Высказанный в предыдущем примечании довод отчасти приводит нас к вопросу, который, по-видимому, требует пересмотра, а именно к вопросу о происхождении малых планет или планетоидов. Согласно гипотезе Ольберса в том виде, в каком она была им предложена, разрыв предполагаемой планеты между Марсом и Юпитером должен был произойти в недалеком прошлом, а это заключение оказывается недопустимым вследствие того открытия, что такой точки пересечения орбит планетоидов, какую требует гипотеза, вовсе не существует. Расследование того вопроса, существовало ли прежде большее приближение к подобной точке пересечения, чем теперь, дало отрицательный ответ, и в настоящее время считается, что эта гипотеза должна быть отвергнута. Тем не менее допускается, что пертурбации, происходящие от взаимодействия самих планетоидов друг на друга, были бы достаточны, чтобы в течение нескольких миллионов лет уничтожить все следы места пересечения их орбит, если оно когда-либо существовало. Но если мы это допустим, то почему же гипотеза должна быть отвергнута? Принимая во внимание общепринятую продолжительность существования Солнечной системы, мы не видим, почему промежуток времени в несколько миллионов лет может представить затруднение. Взрыв мог произойти как десять миллионов лет тому назад, так и в более близкий нам период. А кто допустит это, тот должен согласиться, что вероятность гипотезы должна быть оценена по другим данным.
Прежде чем приступить к более подробному обсуждению, посмотрим, что можно заключить из истории открытия планетоидов и из данных относительно размеров тех из них, которые были открыты в позднейшее время. В 1878 г. проф. Ньюкомб, рассуждая о преобладании доказательств в пользу того мнения, что число и величина планетоидов ограниченны, говорил, что "вновь открытые планетоиды не кажутся в общем гораздо мельче открытых десять лет тому назад"; и дальше, что "открытия новых планетоидов, по всей вероятности, будут происходить реже и реже, прежде чем еще сотня их будет открыта". Если мы рассмотрим таблицы, заключающиеся в только что выпущенном четвертом издании "Описательной астрономии" Чемберса (т. I), то увидим, что средняя величина планетоидов, открытых в 1868 г. (год, избранный Ньюкомбом для сравнения), равняется 11,56, тогда как средняя величина планетоидов, открытых в 1888 г., равняется 12,43. Далее, заметим, что хотя после того, как писал проф. Ньюкомб, открыто уже более девяноста планетоидов, тем не менее новые открытия их ни в каком случае не сделались реже: в 1888 г. было прибавлено к списку еще десять планетоидов; следовательно, количество открываемых планетоидов осталось приблизительно такое же, как в предыдущие десять лет. Итак, если бы указания, сделанные проф. Ньюкомбом, оправдались, то можно было бы предположить, что число планетоидов ограниченно, в противном же случае мы можем заключить, что число их неограниченно. Вполне справедливым кажется тот вывод, что эти планетоиды считаются не сотнями, а тысячами, что более сильные телескопы будут продолжать открывать планеты еще меньших размеров и что прибавление к списку их прекратится лишь тогда, когда вследствие ничтожных размеров они станут невидимы.
Приступая теперь к тщательной оценке двух гипотез относительно генезиса этих многочисленных тел, я могу прежде всего заметить, что Лаплас, может быть, и не предложил бы своей гипотезы, если бы знал, что вместо четырех подобных тел их существуют сотни, если не тысячи. Предположение, что они произошли вследствие распадения туманного кольца на многочисленные мелкие части, вместо того чтобы стянуться в одну массу, может быть, в таком случае не показалось бы ему столь вероятным Оно показалось бы ему еще менее вероятным, если бы он знал все то, что с тех пор было открыто о громадном различии орбит по их величине, по их разнообразному и часто большому эксцентриситету и по их разнообразным и часто значительным наклонениям Рассмотрим эти, а также и другие их особенности.
1) Разность средних расстояний наиболее далеких и наименее далеких планетоидов измеряется в 200 миллионов миль, так что вся орбита Земли могла бы поместиться в пределах занимаемого ими пояса и осталось бы еще по 7 миллионов миль с каждой стороны, к этому надо еще прибавить, что самое обширное пространство, в котором встречаются планетоиды, равняется поясу в 270 миллионов миль. Если бы ширина колец, из которых образовались Меркурий, Венера и Земля, равнялась бы одной шестой наименьшей ширины этого пояса или одной девятой наибольшей, то они слились бы туманных колец вовсе не было бы, а был бы сплошной диск. Так как один из планетоидов захватывает орбиту Марса, то из этого следует, что туманное кольцо, из которого образовались планетоиды, должно было походить на кольцо, из которого образовался Марс. Как же это предположение согласуется с гипотезой туманных масс? 2) Обыкновенно предполагают, что различные части туманного кольца имеют одинаковую угловую скорость. Хотя это предположение, может быть, и не вполне верно, все-таки оно вернее, чем предположение, что внутренняя часть кольца имеет угловую скорость, приблизительно в три раза большую, чем угловая скорость наружной части, а между тем оно-то и принимается. Период обращения Туле равняется 8,8 года, а период обращения Медузы З,1 года. 3) Эксцентриситет орбиты Юпитера = 0,04816, а эксцентриситет орбиты Марса = 0,09311. Если брать при вычислении не отдельные планетоиды, а группы первых открытых планетоидов и последних, получится, что средний эксцентриситет этих скоплений в три раза больше эксцентриситета Юпитера и в полтора раза больше эксцентриситета Марса, если же сравнивать эксцентриситеты отдельных членов группы, то некоторые из них в тридцать пять раз больше других. Каким образом могли получиться в этом туманном поясе, из которого, как предполагают, образовались планетоиды, эксцентриситеты, так сильно отличающиеся как один от другого, так и от эксцентриситетов соседних планет? 4) То же самое можно спросить и относительно наклонений орбит. Среднее наклонение орбит планетоидов в четыре раза больше наклонения орбиты Марса и в шесть раз больше наклонения орбиты Юпитера, а между орбитами самих планетоидов наклонение одних в пятьдесят раз больше наклонения других. Как объяснить все эти различия гипотезой происхождения планетоидов из туманного кольца5 5) Еще гораздо труднее ответить на вопрос, каким же образом могли существовать вместе чрезвычайно различные эксцентриситеты и наклонения, раньше чем были разъединены части туманного кольца, и каким образом они продолжали существовать после разъединения? Если бы все большие эксцентриситеты были обнаружены в тех членах группы, какие находятся на окраинах ее, а малые эксцентриситеты - во внутренних ее членах, и если бы наклонения были распределены так что орбиты с большим наклонением принадлежали бы к одной части группы, а орбиты с небольшим наклонением к другой части группы то трудность объяснения не была бы еще непреодолимою. Но на самом деле не так орбиты с различными наклонениями перемешаны, и в их распространении не наблюдается никакой правильности. Итак, возвращаясь к туманному кольцу, мы задаемся во просом каким образом случилось, что каждая часть туманной материи давшая начало отдельному планетоиду сгустившись и потом отделившись, получила движение вокруг Солнца столь отличающегося своим эксцентриситетом и наклонением от движений своих соседей? Затем является еще вопрос каким образом удалось такой части туманного кольца уплотнившейся в планетоид, пробить себе дорогу через все различно движущиеся подобные же массы туманной материи и сохранить свою индивидуальность? Мне кажется, что нельзя даже и представить себе ответа на эти вопросы. Обратимся теперь к другой гипотезе. Во время пересмотра предыдущего опыта и подготовки к новому изданию вышедшего в 1883 г тома, в котором помещен этот опыт, мне явилась мысль, что изучение распределений и движений планетоидов должно бы несколько уяснить их происхождение. Если, как предполагал Ольберс, они явились вследствие разрыва планеты, когда-то вращавшейся в области, занимаемой ими теперь, то заключения будут таковы. Во-первых, осколки должны быть наиболее обильны в пространстве, ближайшем к первоначальной орбите самой планеты, и менее обильны в отдалении от нее. Во-вторых, больших осколков должно быть сравнительно мало, тогда как число мелких осколков должно увеличиваться по мере уменьшения их размера; в-третьих, так как некоторые из меньших осколков должны были быть отброшены дальше, чем большие, то наибольшее уклонение в среднем расстоянии от среднего расстояния первоначальной планеты окажется у самых мелких членов этого скопления, и, в-четвертых, у этих самых мелких членов будут орбиты, наиболее отличающиеся от остальных по эксцентриситету и по наклонению. В четвертом издании сочинения Чемберса "Руководство описательной и практической астрономии" (первый том которого лишь недавно был выпущен) находится список элементов (взятый из Берлинского Астрономического ежегодника за 1890 г ), всех малых планет (числом 281), какие были открыты до конца 1888 г. Видимая светимость, выраженная соответствующими звездными величинами, служит единственным указанием вероятного сравнительного размера громадного большинства планетоидов исключение составляют только некоторые из первых открытых планетоидов. Теперь рассмотрим по порядку каждый пункт 1) Между 2,50 и 2,80 (принимая среднее расстояние Земли от Солнца) есть пространство, в котором планетоиды встречаются в наибольшем изобилии. Среднее между этими крайними пределами, 2,65, приблизительно то же, что среднее расстояний четырех наибольших таких тел, открытых прежде других, которое доходит до 2,64. Имеем ли мы основание сказать, что большее скопление планетоидов в этих границах (что, однако, составляет несколько меньшее расстояние, чем то, какое, по эмпирическому закону Боде, приписывается первоначальной планете) в противоположность остальным, далеко друг от друга разбросанным и сравнительно немногим планетоидам, расстояния которых немного больше 2 или 3, представляет факт, согласующийся с рассматриваемой нами гипотезой {Здесь можно заметить (хотя главное значение этого будет обсуждаться в следующем примечании), что среднее промежуточное расстояние позднее открытых планетоидов несколько больше, чем расстояние раньше открытых, и доходит до 2,61 для э от 1 до 35 и 2,80 для э от 211 до 245. Я обязан этим наблюдением Линну, внимание которого было обращено на это во время проверки изложенных мною здесь положений для того, чтобы включить сюда и позднейшие открытия, сделанные после того, как абзац этот был написан.} (2) Всякая таблица видимых величин планетоидов наглядно показывает, насколько число меньших членов скопления превосходит число тех, которые сравнительно велики, и с каждым годом такое различие в числе крупных и мелких планетоидов становится все заметнее. Только один из них (Веста) превосходит по яркости звезду седьмой величины, тогда как другой (Церера) находится между седьмою и восьмою величиною, а третий (Паллада) выше восьмой, но между восьмою и девятою насчитывается их шесть, между девятою и десятою двадцать, между десятою и одиннадцатою пятьдесят пять, ниже одиннадцатой величины известно гораздо большее число, а в действительности число их, вероятно, еще гораздо значительнее, мы не можем сомневаться в этом, если сообразим, как трудно найти те чрезвычайно неясные члены группы, разглядеть которые возможно лишь в самые сильные телескопы. (3) Такого же рода доказательство дает нам приблизительное сопоставление их средних расстояний. Из 13 наибольших планетоидов, видимая яркость которых превосходит яркость звезды 9,5 величины, ни у одного среднее расстояние не превышает 3 - Планетоидов, величина которых, по крайней мере, 9,5 и меньше 10, насчитывается 15, и из них только у одного среднее расстояние превышает 3 Планетоидов, величина которых между 10 и 10,5, - 17, и из них также только у одного среднее расстояние превышает 3 В следующей группе 37 планетоидов, и из них 5 имеют такое большое среднее расстояние. В следующей группе из 48 планетоидов 12 с таким средним расстоянием, в следующей из 47 их 13. Из планетоидов двенадцатой величины и слабее открыто 72, и из тех, орбиты которых были вычислены, не менее 23 имеют среднее расстояние, превышающее 3 сравнительно со средним расстоянием Земли. Из этого очевидно, до какой степени неустановившийся характер имеют слабейшие члены той обширной семьи, с которою мы имеем дело. (4) Для пояснения следующего пункта можно заметить, что из числа тех планетоидов, размер которых был приблизительно вычислен, орбиты двух наибольших, Весты и Цереры, имеют эксцентриситет, колеблющийся в пределах между 0,05 и 0,10, тогда как орбиты двух наименьших, Мениппы и Евы, имеют эксцентриситет, колеблющийся между 0,20 и 0,25, между 0,30 и 0,35. Затем между планетоидами, открытыми в более недавнее время, имеющими такие малые диаметры, что измерение их оказалось невозможным, мы находим чрезвычайно неустановившиеся, Гильду и Туле, со средними расстояниями в 3,97 и 4,25, Этра с такою эксцентрическою орбитою, что она пересекает орбиту Марса и Медузы, имеющую наименьшее среднее расстояние от Солнца. (5) При сравнении средних эксцентриситетов орбит планетоидов, сгруппированных по их уменьшающимся размерам, не получается никаких очень определенных результатов, за исключением того, что семь планетоидов Полигимния, Аталанта, Евридика, Этра, Ева, Андромаха и Евдора, имеющие наибольшие эксцентриситеты (колеблющиеся между 0,30 и 0,38), - все принадлежат к разряду меньших звездных величин. При рассмотрении наклонений орбит мы также не встречаем очевидного подтверждения, так как сильно наклоненные орбиты встречаются у меньших планетоидов, по-видимому, не в большей пропорции, чем у других. Но дальнейшее обсуждение этого вопроса показывает, что существует два пути, могущие повести к неправильности этих последних сравнений Один состоит в том, что наклонения измеряются от плоскости эклиптики вместо того, чтобы быть измеренными от плоскости орбиты предполагаемой планеты Другой, более важный, заключается в том, что поиски планетоидов, естественно, производились в том сравнительно узком поясе, внутри которого находится большинство их орбит, и что, следовательно, те, у которых орбиты имеют наибольшие наклонения, могли легко остаться незамеченными, особенно если они к тому же принадлежат к числу наименьших планетоидов Кроме того, принимая во внимание общее отношение, существующее между наклонением орбит планетоидов и их эксцентриситетами, кажется вероятным, что между орбитами этих еще не открытых планетоидов многие чрезвычайно эксцентричны. Сознавая всю недостаточность доказательства, мне тем не менее кажется, что оно много говорит в пользу верности гипотезы Ольберса и совершенно не согласуется с гипотезой Лапласа. Я не должен упустить из вида еще замечательный факт относительно планетоидов, открытый Д'Аррестом, а именно "Если бы представить себе их орбиты в виде колец из какого-нибудь твердого вещества, то кольца эти оказались бы так перепутаны между собою, что можно было бы, приподнявши одно из них, поднять и все остальные", факт этот не находится в согласии с гипотезой Лапласа, которая предполагает большую или меньшую концентрацию, но находится в полном согласии с гипотезой взорванной планеты.
Затем следует рассмотреть явления, отношение которых к разбираемому нами вопросу почти не принято во внимание, я говорю о метеоритах и падающих звездах. Природа и распределение этих явлений согласуются с гипотезой взорванной планеты и, как мне кажется, не согласуются ни с какой другой. Теория о вулканическом происхождении метеоритов и падающих звезд, основанная на известном факте, что на Солнце происходят такие взрывы, которые в силах выбросить эти метеориты с соответствующей скоростью совершенно недопустима. Падающие на Землю метеориты положительно не допускают предположения об их солнечном происхождении. Так же нерационально было бы отнести их происхождение к вулканам планет. Если бы даже минеральные их свойства соответствовали такому происхождению, чего часто не бывает (потому что вулканы не извергают железа), никакие планетные вулканы не могли бы выбрасывать их с той быстротой, какая предполагается необходимой, и не могла бы выдержать того громадного давления, какое в данном случае необходимо, подобно тому как картонное ружье не могло бы вынести силу ружейной пули Но очевидно, что метеориты, при всем разнообразии их минералогического характера, находятся в полном согласии с гипотезой их происхождения из коры планеты, а что сила взрыва этой планеты могла бы сообщить им, а также и падающим звездам требуемую скорость, является заключением справедливым. Известные нам планетоиды суть не что иное, как такие же осколки коры, только больших размеров - от 200 до 12 миль в диаметры, одновременно с ним должно было бы быть отброшено еще большее число осколков коры, размер которых уменьшался бы вместе с увеличением их числа. Если те массы, которые по временам пролетают через атмосферу Земли и падают на ее поверхность, произошли действительно таким образом, то этот процесс объяснил бы нам и происхождение того бесконечно большого числа масс гораздо меньшего размера, которые в виде падающих звезд сгорают в атмосфере Земли. Представим себе, насколько это возможно, процесс взрыва.
Представим себе, что диаметр рассыпавшейся планеты равнялся 20 000 миль; что ее твердая кора имела тысячу миль толщины, что внутри этой коры находился слой расплавленной металлической массы, имевшей также около тысячи миль толщины, и что остальное пространство внутри, с диаметром в 16 000 миль, было занято массой газов такой же плотности, выше "критической точки", которые, войдя в протохимическое соединение между собою, вызвали разрушительный взрыв. Первоначальные трещины в коре должны были находиться на большом расстоянии одна от другой, может быть, в среднем на расстоянии, равняющемся толщине коры. Если предположить, что расстояния эти были приблизительно одинаковы, то по экватору планеты было бы таких трещин от 60 до 70. К тому времени, когда первоначальные куски таким образом разделенные, были бы приподняты над поверхностью планеты на высоту 1 мили, образовавшиеся трещины имели бы на поверхности ширину приблизительно в 170 ярдов. Эти большие массы при своем передвижении от центра должны были бы, конечно, сами начать распадаться на куски, особенно на своих поверхностях. Но, оставив в стороне получившиеся осложнения, мы видим, что когда массы выдвинулись бы наружу на 10 миль, то каждая трещина между ними имела бы милю в ширину. Несмотря на действие громадных сил, должен был бы пройти некоторый промежуток времени, прежде чем эти чрезвычайно большие части коры могли получить сколько-нибудь значительную быстроту движения. Может быть, вычисления наши будут несколько ниже, чем следует, если мы предположим, что понадобилось бы 10 секунд, чтобы поднять их на первую милю, и что по истечении 20 секунд они поднялись бы на 4 мили, а к концу 30 секунд на 9 миль. Допустив это, спросим, что же должно бы было происходить в каждой трещине, глубиною в тысячу миль, которая в течение полминуты раскрылась почти на милю, а в последующую половину минуты образовала отверстие в 3 мили ширины. Прежде всего из нее должны были бы вылететь громадные фонтаны расплавленных металлов, составлявших внутренний жидкий слой, а будучи выброшены в пространство, эти фонтаны должны были бы разделиться на сравнительно небольшие массы. Затем, когда отверстие достигло бы нескольких миль в ширину, вслед за расплавленными металлами должна была бы последовать газообразная материя такой же плотности, которая извергалась бы вместе с расплавленными металлами. Вскоре газы повлекли бы за собой части жидкого слоя, постоянно стягивающегося, пока в этом вихре не понеслись бы миллионы малых масс, биллионы меньших масс и триллионы капель. Все это выбрасывалось бы в пространство потоком, извержение которого продолжалось бы много секунд или даже несколько минут. Если мы вспомним быстроту движения потоков, исходящих из поверхности Солнца, и предположим, что вихри, вызванные этим взрывом, достигли хотя одной десятой этой быстроты, то придем к выводу, что эти мириады малых масс и капель должны были быть выброшены со скоростью, какую имела планета, и приблизительно по тому же направлению. Я говорю приблизительно, потому что они несколько уклонились бы вследствие трения и неправильностей жерла, через которое они выбрасывались бы, а также и вследствие вращения планеты. Но заметьте, что, хотя все они имели бы громадную скорость, тем не менее скорость их не была бы одинаковая. Вначале вихрь значительно задерживался бы сопротивлением, какое представляли бы стены жерла, по которому он несся. Когда же это сопротивление ослабело бы, то быстрота вихря достигла бы своего maximum'a, а затем, когда пространство для выхода сделалось бы очень широко и, следовательно, давление изнутри меньше, то скорость уменьшилась бы. Вследствие этого почти бесчисленные частички планетных брызг, а также и те частицы, какие образовались от сгущения сопровождающих их металлических паров, начали бы разделяться, одни быстро подвигаясь вперед, другие отставая, пока поток их, постоянно удлиняясь, не образовал бы орбиту вокруг Солнца или, скорее, скопление бесчисленных орбит, широко разделяющихся у афелия и перигелия и сближающихся на половине пути, где они могли бы унестись в пространство двух миллионов миль, подобно орбитам ноябрьских метеоров. В позднейшей стадии взрыва, когда большие массы, выдвинувшись далеко наружу, также распались бы на куски всяких величин, начиная с величины Весты и кончая величиною аэролита, и когда вышеописанные жерла уже перестали бы существовать, содержимое планеты рассеялось бы с меньшей скоростью и не в одинаковом направлении. В этом мы видим объяснение как потоков, так и единичных падающих звезд, видимых для невооруженного глаза, а также и тех в двадцать раз более многочисленных, какие видны лишь в телескоп.
Дальнейшим веским доказательством служат кометы с короткими периодами обращения. Из 13 комет, составляющих эту группу, у 12 орбиты проходят между орбитами Марса и Юпитера, лишь у одной из них афелий находится за орбитой Юпитера. Значит, почти все они появляются в том же пространстве, как и планетоиды. Можно предположить, что периоды обращения комет находятся в известной связи с периодами обращения планетоидов. Периоды обращения планетоидов простираются от 3,1 до 8,8 лет, и все эти двенадцать комет имеют приблизительно такие же периоды обращения кратчайший период равняется 3,29, а длиннейший 8,86 года. Эта группа комет, сходная с планетоидами по занимаемому ею поясу, сходная с ними и по своим периодам обращения, имеет с ними сходство еще в том отношении, как указал Линн, что у всех их движение прямое. Как могло случиться такое близкое родство, откуда взялась эта группа комет, имеющая столько общего с планетоидами и члены которой так похожи между собою и в то же время так непохожи на кометы вообще? Это прямо наводит на мысль, что они суть также продукт того взрыва, от которого произошли планетоиды, аэролиты и метеорные потоки, и ближайшее рассмотрение вероятных обстоятельств показывает нам, что появления подобных продуктов можно было ожидать. Если бы предполагаемая планета была похожа на своего соседа Юпитера в том, что имела бы атмосферу, или на другого своего соседа Марса в том, что имела бы на своей поверхности воду, или же на того и другого в этих отношениях, то эти поверхностные массы жидкости, пара и газа, выброшенные в пространство вместе с твердыми веществами, дали бы материал для образования комет. В результате получились бы кометы, непохожие между собою по строению. Если бы образовалась трещина под одним из морей, то расплавленные металлы и металлические пары, проносясь в ней, как было выше описано разложили бы часть воды, унесенной с ними, и освобожденные кислород и водород смешались бы с неразложенными парами. В одних случаях могла быть выдвинута часть вещества атмосферы, вероятно, с частями пара, а в других случаях одни лишь массы воды. Подвергаясь большому жару на перигелии, части эти по дальнейшим своим действиям различались бы между собой. Случилось бы опять, что выброшенные рои метеоритов увлекли бы с собою массы паров и газов, отчего и получилась бы та структура комет, которая им теперь приписывается. Иногда то же самое сопровождало бы и метеорные потоки.
Итак, посмотрим на противоположность между двумя гипотезами. Гипотеза Лапласа казалась вероятною в то время, когда были известны всего четыре планетоида, но по мере увеличения числа планетоидов она становилась все менее вероятною, и, наконец, когда планетоиды стали насчитываться сотнями, а потом и тысячами, она сделалась прямо невероятною. Помимо того, и по другим причинам против нее можно сделать много возражений. Она предполагает существование туманного кольца такой громадной величины, что оно должно было бы захватить кольцо Марса. Кольцо это имело бы такие различия между угловыми скоростями своих час гей, какие совершенно не соответствовали бы гипотезе туманных масс. Средние эксцентриситеты орбит его частей должны были бы сильно отличаться от средних эксцентриситетов соседних орбит, а средние наклонения орбит его частей должны были бы также сильно отличаться от средних наклонений соседних орбит. Орбиты его частей, перемешанные и распределенные без всякой правильности, должны были бы иметь такое разнообразие эксцентриситета и наклонения, какое необъяснимо в частях одного и того же туманного кольца, и во время сгущения в планетоиды каждая часть должна была бы сохранить свое направление, пробиваясь через скопление других небольших туманных масс, двигавшихся каждая по особому пути, непохожему на ее путь. С другой стороны, гипотеза взорванной планеты подтверждается каждым прибавлением к числу открытых планетоидов, большим числом планетоидов меньшего размера, большим скоплением их в предполагаемом месте исчезнувшей планеты, большими средними расстояниями, встречающимися между самыми меньшими членами скопления, самыми большими эксцентриситетами в орбитах этих самых меньших членов и запутанностью всех орбит. Дальнейшим подтверждением гипотезы служат аэролиты, столь разнообразные по своему характеру, но все напоминающие кору планеты, различное расположение на небе радиантов потоков падающих звезд, а также отдельные падающие звезды, видимые для простого глаза, и более многочисленные, видимые при помощи телескопов. Кроме того, гипотеза эта согласуется с открытием группы из 13 комет, причем 12 из них имеют средние расстояния, приходящиеся внутри пояса планетоидов, имеют соответствующие им периоды обращения, одни и те же прямые направления и связаны с роем метеоров и с метеорными потоками. Не имеем ли мы основание утверждать, что если существовала между Марсом и Юпитером планета, которая подверглась взрыву, то взрыв этот должен был образовать именно такие кучи тел и вызвать такие явления, какие мы действительно и находим?
И в чем же состоит возражение? Лишь в том, что если взрыв случился, то он должен был случиться много миллионов лет тому назад, возражение, которое, в сущности, даже и не есть возражение, потому что предположение, что взрыв случился много миллионов лет тому назад, не более основательно, чем предположение, что он случился недавно.
Возражают еще, что некоторые из получившихся осколков должны бы иметь обратные движения Но вычисления показывают, что это не так. Если мы примем за настоящую ту скорость, которая, по вычислению Лагранжа, была бы достаточна для того, чтобы дать четырем главным планетоидам занимаемые ими положения, то можем заключить, что при такой скорости осколки, выброшенные назад во время взрыва, не получили бы обратных движений, а лишь сократили бы свои прямые движения приблизительно с 11 миль в секунду до 6 миль в секунду. Тем не менее очевидно, что это уменьшение скорости необходимо обусловило бы образование в высшей степени эллиптических орбит, более эллиптических, чем какие-либо известные нам в настоящее время. Это представляется мне самым серьезным возражением из всех встречавшихся до сих пор. Все-таки, принимая во внимание, что, по всей вероятности, остается еще громадное число некоторых планетоидов, вполне вероятно, что между ними окажутся и такие, орбиты которых будут отвечать этому требованию.
Примечание V. Незадолго до пересмотра предыдущего опыта друзья мои при двух случаях упомянули о замечательных фотографических изображениях туманных масс, недавно полученных г-ном Исааком Робертсом и выставленных в Королевском Астрономическом Обществе, причем ими было высказано мнение, что изображения эти представляют именно то, чем Лаплас мог бы воспользоваться для иллюстрации своей гипотезы Г-н Роберте любезно прислал мне снимки с этих фотографий, а также и несколько других, иллюстрирующих эволюцию звезд. Те фотографии, на которых изображены большие туманные массы в Андромеде и Canum Venaticorum, а также и 81 Мессье, и поразительны, и поучительны, так как иллюстрируют генезис туманных колец вокруг центральной массы.
Но я могу, однако, заметить, что эти фотографии, по-видимому, наводят на мысль о необходимости какого-нибудь изменения в общепринятом понятии, потому что они довольно ясно показывают, что процесс этот вовсе не так однообразен, как предполагают Общепринятое понятие состоит в том, что до появления колец, образующих планеты, возникает громадный вращающийся сфероид. Но обе фотографии, по-видимому, указывают на то, что, по крайней мере, в некоторых случаях части туманной материи, составляющие кольца, принимают определенную форму раньше, чем они достигнут центральной массы. Представляется возможным, что движения, полученные этими, отчасти сформированными, кольцами, мешают им приблизиться к телу, которое они окружают и которое еще сохраняет свою неправильную форму.
Как бы то ни было, однако, и каковы бы ни были размеры зарождающихся систем (а кажется, необходимо заключить, что они неизмеримо больше нашей Солнечной системы), процесс остается, в сущности, один и тот же. Процесс этот в настоящее время воспроизведен экспериментально, и мы имеем основание сказать, что учение о генезисе туманных масс переходит из области гипотезы в область установленной истины.
<< | >>
Источник: Герберт Спенсер. Опыты научные, политические и философские. Том 1. 1857

Еще по теме IV ГИПОТЕЗА ТУМАННЫХ МАСС:

  1. ВВЕДЕНИЕ
  2. Глава третья. Маркс - экономист.
  3.   ПРАКТИЧЕСКАЯ ФИЛОСОФИЯ ГЕГЕЛЯ  
  4. ЧЕЛОВЕК-МАШИНА  
  5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ РАССУЖДЕНИЕ ИЗДАТЕЛЕЙ
  6. Законы Ньютона
  7. Манхэттенский проект
  8. 7.1 Солнце
  9. Немецкая классическая философия
  10. 9. Л. Н. и М. Н. ЧЕРНЫШЕВСКИМ 6 апреля 1878. Вилюйск.
  11. Воровские метаморфозы золота
  12. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА К "ОПЫТАМ НАУЧНЫМ, ПОЛИТИЧЕСКИМ И ФИЛОСОФСКИМ"
  13. II ПРОГРЕСС, ЕГО ЗАКОН И ПРИЧИНА
  14. IV ГИПОТЕЗА ТУМАННЫХ МАСС
  15. § 5. СИНТЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕОРИИ ПОЗНАНИЯ
  16. Квазифизические концепции
  17. § 1. Учебный план советской школы
  18. Глава 6 ЗНАЧЕНИЕ НЮРНБЕРГСКОГО, ТОКИЙСКОГО И ДРУГИХ СУДЕБНЫХ ПРОЦЕССОВ
  19. КНИГА ЧЕТВЕРТАЯ ПОБУЖДЕНИЕ K ИНВЕСТИРОВАНИЮ