Лаплас
Шрифт:
После критики, которой Лаплас подверг гипотезу Бюффона, она навеки сошла со сцены.
Бюффон касается лишь образования планет и начинает с рассмотрения Солнца, уже сформировавшегося, но еще не вращающегося вокруг своей оси. Зная уже по работам Ньютона, что многие кометы двигаются, в противоположность планетам, по разомкнутым орбитам – параболам, Бюффон рисует грандиозную картину бокового столкновения гигантской кометы с Солнцем. Он считает – совершенно ошибочно – и комету и Солнце твердыми телами. Солнечный шар пришел бы во вращение вокруг своей оси от бокового удара, если бы оба тела были действительно твердыми, как полагает Бюффон. При ударе от Солнца отрывается ряд мелких осколков, которые от того же удара придут во вращательное движение в одном и том же направлении и станут, кроме того, вращаться по кругам вокруг Солнца, все в одной и той же плоскости, совпадающей с плоскостью образовавшегося солнечного экватора.
Еще интереснее идеи Бюффона об образовании спутников планет. Благодаря быстрому вращению планет, когда они были еще жидкими, их центробежная сила на экваторе была не только наибольшей, но и могла превысить тяготение к центру планеты. Поэтому здесь происходил отрыв мелких жидких масс, образовавших спутников планет. Несомненно, что это место гипотезы Бюффона оказало прямое влияние на Лапласа, который изучал это сочинение и, как увидим дальше, описывает в своей гипотезе явления, чрезвычайно близкие к идее Бюффона.
Падение кометы на Солнце – вещь возможная, и Бюффон основывался на замечании Ньютона о большой комете 1680 года, которая в наибольшем приближении к Солнцу (в перигелии) отстояла от его поверхности меньше, чем на треть солнечного радиуса.
Если в пространстве кругом Солнца есть пыль и газы, могущие оказать заметное сопротивление движению кометы, то ее движение замедлится, и она сможет упасть на Солнце. Лишь в конце XIX века стало ясно, что кометы, несмотря на свои огромные размеры, имеют ничтожно малую массу, так как состоят из крайне разреженных газов. Поэтому, сталкиваясь с Солнцем, они не только не оторвут от него осколков, но и вообще не окажут на него заметного воздействия. Лаплас, однако, указал на другую ошибку Бюффона. Он доказал, что выброшенные с Солнца осколки должны были бы, описав эллиптический путь, снова упасть на него и не могли бы начать двигаться вокруг него почти по кругам, как это предполагал Бюффон.
Гипотеза Канта
В то время как во Франции стала распространяться гипотеза Бюффона, в 1755 году в Германии вышла анонимная книга, носившая гордое название: «Всеобщая естественная история и теория неба, или исследование о составе и механическом происхождении всего мироздания, построенное на основе принципов Ньютона». «Всеподданнейше» посвященная прусскому королю Фридриху Великому, эта книга не Обратила на себя внимания ни короля, ни современников-ученых. Книга принадлежала перу тогда еще скромного домашнего учителя, начинающего философа-идеалиста Иммануила Канта. С ней не были знакомы ни Лаплас, ни французские материалисты его эпохи. Лишь в XIX столетии Александр Гумбольдт указал на исключительное значение труда Канта, а Фридрих Энгельс блестяще показал, как философия предвосхитила выводы науки. В «Диалектике природы» Энгельс говорит: «Для естествоиспытателя рассматриваемого нами периода он (мир) был чем-то окостенелым, неизменным, а для большинства – чем-то созданным сразу. Наука все еще глубоко сидела в теологии. Она повсюду искала и находила в качестве последней причины толчок извне, необ'яснимый из самой природы…
Первая брешь в этом окаменелом воззрении была пробита не естествоиспытателем, а философом. В 1755 году появилась „Всеобщая естественная история и теория неба“ Канта. Вопрос о первом толчке здесь был устранен; земля и вся солнечная система предстали как нечто, ставшее в ходе рремени. Если бы подавляющее большинство естествоиспытателей не ощущало перед мышлением того страха, который Ньютон выразил своим предостережением: физика, берегись метафизики! – то они должны были бы извлечь из одного этого гениального открытия Канта такие следствия, которые сберегли бы им бесконечные блуждания по кривопутьям и колоссальное количество потраченного в ложном направлении времени и труда. В открытии Канта лежал зародыш всего дальнейшего прогресса. Если земля была чем-то ставшим, то чем-то ставшим должны были быть также ее теперешние геологическое, климатическое, географическое состояния, ее растения и животные, и она должна была иметь историю не только в пространстве, но и во времени. Если бы стали немедленно и решительно работать в этом направлении, то естествознание ушло бы в настоящее время значительно дальше того места, где оно находится. Но что путного могло выйти из философии? Сочинение Канта не имело непосредственного влияния, пока долгие годы спустя Лаплас и Гершель не развили и не обосновали его содержания, подготовив таким образом торжество „небулярной гипотезе“. Дальнейшие открытия закрепили, наконец, ее победу; важнейшим из них было установление собственного движения неподвижных звезд, доказательство существования оказывающей сопротивление среды в мировом пространстве, установленное спектральным анализом химическое тождество мировой материи и существование таких раскаленных туманных масс, какие предполагал Кант». [11]
11
К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. XIV, стр. 480.
В введении к своей книге Кант делает уступку теологии и, в частности, говорит: «Только сама основная материя, свойства и силы которой лежат в основе всех изменений, есть непосредственное следствие бытия божия, и эта материя должна, таким образом, быть так богата, так совершенна, что развитие всей ее сложности в течение вечности может происходить по плану, который заключает в себе все, что только может быть, который недоступен никакому измерению, словом, который бесконечен».
Дальше, однако, Кант совершенно устраняет все божественные силы, и весь последующий бесконечный круговорот материи с рождением, гибелью и новым рождением миров протекает у него сам собою, движимый своими внутренними силами, как естественное течение процессов, обусловленных об'ективными свойствами вещества. Мало того, именно Канту принадлежит гордая фраза: «Дайте мне материю, и я покажу вам, каким путем образовался из нее мир». Этим он как бы говорит, что процесс образования миров обусловлен заданными свойствами вещества.
Поклон Канта в сторону теологии – упоминание имени бога – снискал ему, по сравнению с последовательным материалистом Лапласом, явную симпатию позднейших философов-идеалистов, но все же гениальное творение Канта было огромным шагом вперед, шагом к материализму.
Кант очень подробно и последовательно развивает свою теорию, охватывая ею почти все известные в его время факты из области астрономии. Однако здесь эту теорию стоит охарактеризовать лишь настолько, чтобы стало ясным отличие его взглядов от взглядов Лапласа.
Кант начинает рассматривать мироздание с момента существования Хаоса, вещество которого и пошло впоследствии на образование Солнца, планет и их спутников. Понятие о Хаосе было заимствовано Кантом у греческих философов. Хаос, воображаемый Кантом, состоял, повидимому, из мелких твердых частиц подобия того, что в современной науке носит название метеоритной туманности. В начальный момент все частицы Хаоса, по мнению Канта, находились в покое, который, однако, мог длиться лишь одно мгновение. Действительно, большие по размерам или более плотные частицы по закону всемирного тяготения должны были бы притянуть к себе окружающие более мелкие или менее плотные частички.
Таким образом, в Хаосе, уже изначально имевшем, по мнению Канта, некоторую неоднородность, должны были возникнуть многочисленные центры сгущения, в которых концентрировались бы сгустки вещества. В конце концов в пространстве образовались многочисленные громадные шары, один из которых, собрав все вещество в области, подверженной его тяготению, образовал наше Солнце. Другие такие же шары сгустились, образовав звезды. Сам по себе подобный процесс сгущения мог бы в конце концов вызвать падение всех тел к общему центру тяжести, сведя первобытный Хаос к единому гигантскому мировому Солнцу. Однако Кант приписывает своим частицам, кроме свойства тяготения, еще свойство своего рода упругости. При столкновении двух частиц друг с другом эта сила упругости заставит их отскочить друг от друга и при этом изменить направление движения. Подобные столкновения и отклонения в направлении движения должны были происходить особенно часто среди бесчисленных частичек, падающих к своему центру притяжения.
Здесь Кант несколько туманно полагает, что случайно одно из направлений отклоненного движения начинает встречаться все чаще и чаще и в него вовлекается все большее число частиц. Первоначально перекрещивающиеся пути становятся параллельными, ибо тогда, как полагает Кант, каждая частица будет сталкиваться реже и встречать меньшее сопротивление своему движению. Стремясь в то же время к центру притяжения, частички описывают концентрические круги, стремясь сосредоточиться в плоскости экватора, т. е. в единственной плоскости, проходящей через центр притяжения и заключающей в то же время круги, перпендикулярные к оси вращения. В это вращение остается вовлеченной небольшая доля вещества. Большая его часть все-таки успела собраться в центральное тело. Образовавшаяся метеоритная Туманность, как сказано, будет сплющиваться при вращении. В установившемся круговом движении частиц они находятся в состоянии, близком к относительному покою, и потому в их среде может повториться процесс образования сгустков, которые затем и образуют собой планеты. В образовавшихся клубках – планетах, еще не вполне уплотнившихся, повторяется процесс комбинирования притягательных сил с упругими, и так вокруг планет образуются системы спутников, движущихся в том же направлении, как и вое планеты вокруг Солнца.