Лаплас
Шрифт:
Между тем на образовавшиеся клубки – будущие планеты, вращающиеся в обратном направлении, сразу же начинает действовать приливное трение. Продолжая действовать, приливное трение, вызываемое притяжением к Солнцу, будет все больше и больше тормозить обратное вращение планеты. В конце концов приливное трение может даже превратить вращение в прямое и, в связи с продолжающимся сжатием, сделать его достаточно быстрым. Кольца, образовавшиеся после этого, были уже ближе к своей планете и, следовательно, вращались в прямом направлении, дав «прямых» спутников.
Таким образом, можно было бы думать, что далекие планеты, начиная с Урана, имеют обратное вращение, так как, находясь дальше от Солнца, они испытывают меньшее приливное воздействие, и их обратное вращение не успело еще смениться на прямое, Если это верно для Урана, то неверно для Нептуна, вращение которого
Конечно, такое об'яснение не свободно от ряда возражений и кажется несколько натянутым. Более вероятно положение Дарвина, который не шел так далеко и допускал лишь, что приливы, вызываемые Солнцем на Марсе, затормозили его вращение, так что оно стало более длинным, чем период обращения Фобоса, выделившегося из кольца еще в то время, когда Марс вращался быстрее, чем теперь.
Из всех предыдущих возражений, с которыми гипотеза Лапласа так или иначе справилась, наиболее серьезным, удовлетворительного объяснения которому, в сущности, еще не дано, является недостаточный момент вращения солнечной системы в настоящее время.
Все сделанные возражения носили до сих пор чисто механический характер. Развитие физики нанесло еще один, пожалуй, главный удар гипотезе Лапласа – именно образованию колец и возможности сгущения их в планеты. Современная физика показывает нам, что центральное раскаленное ядро должно было испускать мощные потоки света в окружающую его газовую атмосферу. Между тем свет производит сильное отталкивательное давление на молекулы газа, не учтенное Лапласом. Кроме того, частички газа, по кинетической теории материи, находятся в непрерывном движении, которое уже давно доказано. Это движение частиц обусловливает упругость газа, мешающую ему сгуститься под действием притяжения в один плотный шар. Новейшие исследования американского ученого Мультона и английского ученого Джинса показывают, что такое сгущение возможно лишь при условии, чтобы либо масса разреженной туманности имела порядок солнечной массы (а не порядок масс маленьких планет), либо чтобы плотность туманности была достаточно велика. Если мы вообразим себе, что масса всей солнечной системы равномерно распределена по об'ему шара с радиусом, равным радиусу Плутона, – а первичная туманность должна была быть еще больше, – то ее средняя плотность составляла бы одну трехсотмиллионную долю плотности обычного воздуха. Такую малую плотность газа мы пока еще не в силах создать искусственно при помощи самых лучших воздушных насосов. При такой гигантской разреженности газа он едва ли может иметь достаточную вязкость, чтобы вся туманность вращалась подобно твердому телу. Как предполагал Лаплас, сцепление между частичками газа при таких условиях практически отсутствовало бы. Тогда совершенно невероятно расслоение тонкого газового диска на кольца, разделенные промежутками, а тем более их сгущение в планету. Скорее всего, молекулы, вследствие вращения отрывающиеся от туманности на ее периферии, непрерывно рассеивались бы в мировом пространстве. Все это происходило бы тем вероятнее, чем большая часть массы была бы сосредоточена вначале в центре туманности, образовавшей впоследствии Солнце. Последнее предположение устранило бы первое из приведенных возражений (относительно момента количества вращения), но усугубило бы упомянутые выше возражения Джинса. Действительно, при этом плотность туманности в том месте, где в ней, по предположению, образовывались кольца, была бы еще меньшей.
Главный удар, нанесенный гипотезе Лапласа со стороны физики, очень показателен. Лаплас строил свою гипотезу, исходя из данных одной лишь чистой механики, делая тем самым гениальную попытку свести многообразие природы, к механическим явлениям. В этом смысле гипотезу Лапласа можно назвать венцом механистического мировоззрения в области физико-математических наук. Ее стройность и кажущаяся всеоб'емлемость дали сильнейший толчок дальнейшему развитию механистического материализма и перенесению его на более сложные явления физические, биологические и даже на область общественных явлений.
Однако механистический материализм, игнорируя законы диалектики, игнорируя переход количества в качество, не учитывая многогранности свойств материи, упрощает действительность. Поэтому развитие нашего знания, вскрывая диалектические законы, проявляющиеся в природе, обнаруживает несостоятельность механистического мировоззрения. Оно является превзойденной формой, пережитым этапом, и основоположники марксизма блестяще показали, как должно развиваться наше дальнейшее проникновение в тайны природы.
Современные космогонические гипотезы, идущие на смену лапласовой, должны учитывать не только механические свойства вещества, но должны принимать во внимание и физико-химические свойства материи, в которых качественная сторона проявляет себя в полной мере.
В XIX веке возражения, накопившиеся против гипотезы Лапласа, заставили многих ученых попытаться создать новые гипотезы, об'единяемые общим названием «небулярных», потому что они вслед за Лапласом исходили из идеи преобразования туманности (по-латыни – nebula) в солнечную систему под действием одних лишь внутренних сил.
Что заменяет сейчас гипотезу Лапласа
В настоящее время наиболее удачной признается гипотеза Рессела, выдвинутая им в 1935 году и представляющая видоизменение гипотезы, разработанной Джинсом.
Сущность гипотезы Рессела состоит в том, что некогда, очень давно, вместо нашего Солнца была сформировавшаяся, довольно плотная двойная звезда, система двух солнц. Случайно на близком расстоянии от этой двойной звезды прошла какая-то другая звезда. Прилив был так силен, что спутник разорвался на куски, что произошло бы еще легче в случае прямого столкновения с пришлой звездой, навеки затем исчезнувшей в недрах мирового пространства. Эти «осколки» спутника состояли из достаточно плотных газов, находившихся в его недрах. Поэтому, распавшись на части, он мог быстро застыть, сгуститься в планеты. Действие сопротивляющейся среды, окружавшей большую из двух звезд, наше теперешнее Солнце, и составившейся из мелких осколков и газов, рассеявшихся при катастрофе, должно было, как показывает расчет, превратить первоначальные орбиты осколков планет в почти круговые. Пока планеты еще не застыли и, двигаясь по вытянутым кривым, могли еще сильно приближаться к Солнцу, оно производило в них огромные приливы. Так, с планетами повторилось почти то же, что произошло при рождении планет: и у них путем описанного выше приливного разрыва (вызванного Солнцем) образовались спутники. Против гипотезы Рессела тоже можно выдвинуть возражения, но они уже не так вески, как возражения против гипотезы Лапласа. Тесное сближение двух звезд, а тем более предполагаемое гипотезой Рессела их столкновение может происходить так редко, что планетные системы должны возникать лишь у одной из миллиардов звезд.
Так должно быть из-за огромности расстояний, отделяющих звезды друг от друга.
За это обстоятельство с радостью ухватились теологи, заинтересованные в том, чтобы доказать исключительность солнечной системы во вселенной, а вместе с ней доказать исключительность жизни на Земле и достоверность христианской мифологии. Например, ученый аббат Маджини даже в 1932 году настаивал на том, что рождение планет совершалось чуть ли не по божественному предначертанию.
Между тем Лаплас писал: «Аналогия, которая побуждает нас сделать из каждой звезды центр планетной системы, приобретает правдоподобие благодаря гипотезе, предложенной нами относительно образования звезд и Солнца, ибо ввиду того, что по этой гипотезе каждая звезда, подобно Солнцу, была первоначально окружена обширной атмосферой, естественно приписывать этой атмосфере те же действия, как и солнечной, и предполагать, что из нее возникли, вследствие ее сгущения, планеты и спутники».
Таким образом, холодный и строгий ум Лапласа под влиянием научных соображений приблизился к той же идее множественности обитаемых миров, которую проповедывал пламенный поэт и философ Джордано Бруно, за двести лет до Лапласа сожженный за эту проповедь на костре «священной инквизиции».
Сейчас еще Нет возможности подтвердить или отвергнуть существование планетных систем около ближайших звезд. Установление этого факта было бы очень важно для космогонии.
Неуверенность, с какой можно принимать в космогонии ту или иную гипотезу образования планет, в значительной степени вызвана отсутствием других планетных систем, которые мы могли бы сравнивать с нашей. Изучение других таких систем, находящихся в другой фазе своего развития, чем наша, сразу сильно прояснило бы вопрос. Самое же развитие солнечной системы длится так долго, изменения в ней так медленны, что история науки и даже история всего человечества в сравнении с историей Солнца – только краткий миг. Поэтому нельзя пессимистически относиться к тому, что гипотеза Лапласа устарела и что другие гипотезы приходится сменять одну за другой.