Середина XVIII века ознаменовалась сразу двумя событиями. Первое: русский ученый Михайло Ломоносов сформулировал закон сохранения вещества и одновременно пришёл к выводу, что мир не есть нечто незыблемое, сотворенное богом раз и навсегда, а наоборот — система, непрерывно меняющаяся под действием сил, развивающаяся по законам природы. И второе: молодой немецкий философ Иммануил Кант выдвинул новую гипотезу возникновения небесных тел из частиц, облаком окружавших светило. Кант считал, что хаотическое движение частиц со временем упорядочилось, и тогда под действием сил притяжения вся эта карусель «закружилась, завертелась и помчалась колесом». А уж из вращающейся туманности впоследствии образовались постепенно планеты.
Что здесь важно, в этой гипотезе, и почему мы ее помещаем рядом с выводами Ломоносова?
Ломоносов и Кант впервые отошли от старого, метафизического взгляда на мир, когда все явления рассматривались в отрыве друг от друга, застойно, без исторического подхода. Ломоносов и Кант подарили науке историю. С этой точки зрения взгляды обоих ученых открывают новую эпоху в науке, несмотря на то, что, опередив свое время, идеи Ломоносова и Канта на целое столетие легли на полки архивов.
Впрочем, пятьдесят лет спустя Наполеон Бонапарт, совершив переворот 18 брюмера и став первым консулом Франции, получил от некоего Лапласа книгу «Изложение системы мира». Существует предание, что содержание ее заинтересовало консула. Не удивляйтесь. В те далекие времена у политиков, занимающих даже высшее положение в государстве, находилось время для чтения научных книг. (Наверное, их — книг — было меньше.) Так вот, Наполеон вызвал автора — молодого профессора Парижской военной школы Пьера Лапласа на Елисейские поля и заметил:
|
|
— Ньютон в своей книге говорит о боге. Я уже просмотрел вашу, но ни разу не встретил его имени.
— Гражданин Первый консул, — ответил Лаплас, — я в этой гипотезе не нуждался.
Красивый ответ принципиального человека. Как жаль, что слова были произнесены именно устами Лапласа! Именно потому, что французский астроном, математик и физик, член Парижской академии наук и убежденный материалист, никогда не изменявший научным принципам, в политике представлял собой образец беспринципности. Может быть, сказалось воспитание. Обучаясь в школе монахов ордена бенедиктинцев, Лаплас кончил ее атеистом. Он жил в бурное время. И при каждом политическом перевороте ухитрялся перейти на сторону победителей, оставаясь постоянно на гребне политической жизни Франции. Ревностный республиканец времен Директории, Лаплас после прихода к власти Наполеона Бонапарта стал столь же ярым приверженцем диктатуры и получил пост министра внутренних дел. А когда 18 мая 1804 года Наполеона I провозгласили императором, Лаплас поспешил поздравить бывшего Бонапарта. И, получив из рук императора титул графа, стал вице-председателем сената. Правда, в 1814 году он также поспешно подал свой голос за низложение Наполеона. А после реставрации Бурбонов обнаружил прилив роялизма и получил пэрство и титул маркиза. Удивительная судьба!
Не прерывая бурной политической деятельности, Лаплас написал множество великолепных научных работ. Причем умудрился в небесной механике завершить почти все, что не удалось сделать его предшественникам в объяснении движения планет солнечной системы. Его гипотеза происхождения планет похожа на кантовскую, но Лаплас с самого начала принял аксиомой вращение туманности. Остывая, она сжималась, а сжимаясь, начинала вращаться быстрее. Под влиянием центробежной силы туманность сплющивалась, принимая форму диска. В конце концов сила тяготения на краю туманности сравнялась с центробежной силой. И в огромном облаке образовалось первое кольцо. Потом — второе, третье… И так по числу планет нашей системы.
|
|
Гипотеза продержалась до начала девятисотых годов. Потом появились первые сомнения. Главное из них заключалось в том, что Солнце не могло быстро вращаться. А при медленном вращении кольца не конденсировались в планеты. Кроме того, математики пришли к выводам, что даже если встать на точку зрения Лапласа, то туманности — «зародыши планет» — должны вращаться в обратном направлении.
Гипотезу Лапласа стали исправлять, видоизменять и доизменялись до тех пор, пока всем не стало ясно, что от теории сгущения газовых колец нужно отказаться вообще. XIX век был, пожалуй, самым богатым на новые и смелые гипотезы о происхождении миров. Мы не станем их описывать. Все они оставлены в архиве науки.
Следующей гипотезой, оказавшей большое влияние на развитие космогонических взглядов, была теория, выдвинутая в 1916 году английскими астрономами Джинсом и Джефрисом. Заключалась она в том, что звезда, проходившая на расстоянии двух-трех солнечных радиусов от нашего светила, вырвала своим полем тяготения из недр Солнца большой сигарообразный сгусток вещества. Из этой «сигары Джинса» и образовались наши планеты. На концах, где «сигара» тоньше, — малые тела, а посредине — крупные: Юпитер и Сатурн.
|
|
Пятнадцать лет гипотеза Джинса — Джефриса пользовалась бесспорным успехом. Потом начались неприятности.
Прежде всего сомнения вызвало основное допущение — встреча двух звезд. Вероятность ее настолько мала, что за 5 миллиардов лет во всей нашей Галактике могло произойти не более одной-двух таких встреч. Если же предположить, что такая участь выпала как раз на долю нашего Солнца, то планетная система должна быть явлением поистине уникальным. Между тем астрономы настойчиво утверждают, что примерно 20 процентов звезд окружены роем планет.
Следующее затруднение возникло после опубликования доказательств, что вещество, выброшенное из недр Солнца, должно рассеяться, образовав вокруг светила газовую туманность, а не конденсироваться в планеты.
И наконец, последняя трудность оказалась связанной с распределением моментов количества движения Солнца и планет.
Момент количества движения планеты равен произведению массы тела на скорость ее движения по орбите и на радиус орбиты. Момент количества движения неизменен. Он не увеличивается, не уменьшается в каждой системе, не преобразуется в другие виды энергии. Он может только передаваться от тела к телу, перераспределяться между телами, образующими изолированную систему. Если планеты образовались из Солнца, то они, естественно, должны были унаследовать и часть его момента количества движения. Часть! Заметили?
Между тем измерения показали, что на долю планетного семейства, обладающего ничтожной по сравнению с Солнцем массой, приходится… 98 процентов момента количества движения всей системы. Как могло случиться, что наше светило передало почти все количество движения дочерним сгусткам вещества?
Все эти возражения и привели к тому, что гипотеза встречи или столкновения, назовите ее как угодно, потерпела окончательный крах.
Сейчас большинство астрономов вернулось к идее возникновения звезд при гравитационном сжатии больших облаков, состоящих из межзвездного газа и пыли. (Помните гипотезу Канта — Лапласа?) Радиус такого облака равен примерно четырем световым годам. А масса пыли и газа, заключенных в нем, приблизительно должна соответствовать массе Солнца. Ученые предполагают, что в таком облаке могут под действием гравитационных сил образовываться устойчивые сгустки газа. Не исключено, что их можно наблюдать в телескопы в виде черных глобул на фоне ярких туманностей. А вот как из такой глобулы рождается Солнце со своей свитой? Для этого нужна еще не одна гипотеза.
Некоторые астрономы склоняются к мнению, что в создании звезд и их планетных систем принимают участие не одни только гравитационные силы, но и мощные магнитные поля Галактики. Английский ученый Ф. Хойл уже в наше время показал, что магнитные силы в первоначальной туманности могут привести к перераспределению момента количества движения между центральной звездой и спутниками. Его гипотеза расценивается сейчас как наиболее вероятная для первичного этапа образования планетной системы.
Картина же более позднего этапа образования хорошо объясняется гипотезой нашего соотечественника академика Отто Юльевича Шмидта. Внешне она похожа на кантовскую или лапласовскую гипотезу. Но ее основная идея, позволившая объяснить многие непонятные до того особенности, заключается в том, что планеты образовались не из газообразного раскаленного вещества, как считалось раньше, а из холодной пыли метеоров и различных обломков вещества, захваченных Солнцем во время его многовекового путешествия по космосу в одиночку.
Встреча с пыле-газовым облаком значительно вероятней, чем встреча с другой звездой. Но и к этой теории, разработанной большим количеством советских ученых, современная наука начинает предъявлять претензии. По-видимому, дело идет к следующему этапу.
Следующая гипотеза — следующий шаг по бесконечной лестнице прогресса.
Интересно, каким-то он будет?
Гороскоп Земли
Вы еще не забыли, что такое гороскоп? Напоминаю — красиво оформленный лист бумаги с предсказанием судьбы. Автор надеется, что лист бумаги читатель найдет сам, а вот предварительную фазу составления этого документа чрезвычайной важности, так сказать, черновик гороскопа, он предлагает составить вместе. Тем более что после скрупулезного выяснения обстоятельств и момента рождения нашей планеты сделать это будет совсем не трудно.
Итак, примерно 4–5 миллиардов лет назад у молодого светила Солнца родилась Земля. Положение звезд за время рождения не оставалось постоянным и потому не может быть зафиксировано точно. Ясно одно — небо сулило Земле сравнительно долгую и счастливую жизнь. Сначала, как уверяют авторитеты, наша планета была «безвидна и пуста и тьма над бездной, и дух божий носился над водою». Это говорит о том, что вначале зрелище было довольно неуютное: хаос, чрезвычайно изрезанный рельеф, отсутствие всякого растительного и животного мира и вечные сумерки от обилия выделяющихся из недр газов и водяного пара. Впрочем, с тех пор многое изменилось. Образовались устойчивые гидросфера и атмосфера, развилась жизнь, давшая в конце концов Земле человека. О том, как это происходило, написано множество хороших книг. А вот что ждет нашу планету в будущем? Ну-ка, о чем вещают звезды?
Самая главная звезда, от которой зависит это будущее, конечно, Солнце. А оно не молоденькое. Шесть или около того миллиардов лет для звезды нашей (с солнечной массой в 1,99•1033 граммов) возраст еще не старый, но вполне зрелый. Начало пути «с ярмарки». Пора подумать и о здоровье. Человека тоже во второй половине жизни могут ожидать неприятности: ревматизм, инфаркты… Так и Солнце.
По мнению астрономов, оно вполне может вдруг вспыхнуть. Почему вспыхнуть? Бог его знает, но ученые вовсе не исключают такой возможности. Вспышка может продолжаться не очень долго, но для человечества этого будет вполне достаточно. Земля снова станет «безвидна и пуста», только дух божий вряд ли будет продолжать носиться над водами. Вод не останется, да и духу взяться неоткуда — ведь процесс образования земной коры закончился и вулканов на поверхности остается не так много. Но это гибель частичная. Она больше волнует население Земли, чем саму планету. Впрочем, для жизни прогнозы и без всяких случайностей малоутешительны. Через три-четыре миллиарда лет, даже при условии спокойного развития, наше светило распухнет до орбиты примерно Меркурия и станет раз в десять ярче. Излучение его при этом увеличится во сто крат. Выкипят и унесутся прочь воды океанов. Накопившись в тучах, они польют Землю крутым кипятком, окутают паром. Такая банная обстановка будет продолжаться около миллиарда лет. После чего Солнце снова начнет уменьшаться в размерах, пока не превратится в белого карлика. Свет его потускнеет. Ледяные шапки на Земле начнут наступать с полюсов, пока не сомкнутся на экваторе. Мертвая ледяная пустыня предстанет перед глазами случайного посетителя, забредшего в этот архаический уголок Галактики.
Но, может быть, еще до своего естественного окончания Земля вместе со всем солнечным семейством встретится с плотным облаком космической пыли? Опять плохо. Помутнеет солнечный свет, вымерзнет животный и растительный мир на нашей планете.
Однако раз мы уж заговорили о встречах, нельзя пройти мимо той, которая произошла всего несколько месяцев назад. Сколько мрачных прогнозов было по поводу встречи со своенравным астероидом Икаром. В июне 1968 года его орбита на угрожающее расстояние приближалась к Земле, Строгие математические расчеты астрономы толковали в соответствии с собственными вкусами. Одни уверяли, что Икар врежется в Землю и, хотя планета наша вряд ли развалится, пыль и вековой мусор, поднятые взрывом, на долгие годы закроют Солнце. Другие провидцы клялись, что астероид пролетит мимо.
Так или иначе, но во второй половине июня 1968 года ожидался конец света. Подошел июнь. Астероид приблизился на минимальное расстояние. Его можно было увидеть даже в небольшой телескоп. Все затаили дыхание, но Икар, представившись астрономам, улетел дальше. Светопреставления не состоялось.
Наконец, нельзя забывать и возросшие возможности самих «детей Земли». Уморить друг друга или разнести планету при помощи накопленных ядерных запасов сегодня — угроза куда более реальная, чем случайность космического характера.
Но мы оптимисты! А люди благоразумны! Случайности же не произойдут! Какова судьба Земли, если она будет предоставлена самой себе?
Постепенно прекратится радиоактивный распад в верхнем слое мантии. Вместе с ним замрут вулканы, закончится горообразование. Эрозия постепенно сгладит вершины существующих возвышенностей, сократит высоту континентов. Мировой океан начнет свое последнее наступление на сушу. В конце концов, если этому никто не помешает, вода покроет весь земной шар, превратив его в некое подобие болота. Сколько времени на это потребуется? Есть предположение, что оно должно превышать период полураспада основных радиоактивных элементов в несколько раз и быть не менее 10 миллиардов лет.
Срок, который вряд ли может быть признан реальным. Потому что задолго до его конца произойдут необратимые изменения на Солнце.
Что ж, пожалуй, достаточно прогнозов. В конце концов все они сводятся к одному концу. Хотя время наступления его и колеблется от июня 1968 года до даты, отдаленной от нас десятью миллиардами лет.
Поистине прав Фламмарион, утверждая, что точнее астрономии науки нет.
Анкета Земли
А теперь, чтобы закончить беседу, посвященную нашей колыбели, и подвести итог тому, насколько хорошо мы эту колыбель изучили, автор предлагает читателю не очень новый, но зато испытанный прием: ссылку на авторитет.
Предположим, что вы в командировке по Галактике. Сомнений в возможности такого литературного путешествия быть не может, потому что автор его не выдумал сам, а добросовестно списал у крупного авторитета по космическим путешествиям Станислава Лема (см. «Звездные дневники Иона Тихого» — путешествие четырнадцатое).
Вернувшись, естественно, пишете отчет:
«7/Х. В половине двенадцатого добрался до въездной станции Интеропии. При торможении ракета сильно разогрелась. Пришвартовался на верхней платформе искусственной Луны (там размещается станция) и спустился внутрь, чтобы уладить формальности. В спиральном коридоре столпотворение; существа, прибывшие из отдаленнейших мест Галактики, ходили, переливались и прыгали от окошка к окошку. Я встал в очередь за светло-голубым агголянином, который вежливым жестом предупредил, чтобы я не слишком приближался к его заднему электрическому органу. За мной сразу же встал какой-то молодой сатурнянин в бежевом шлаулоне. Тремя присосками он держал чемоданы, а четвертой вытирал пот. Действительно, было очень жарко. Когда подошла моя очередь, чиновник-ардрит, прозрачный как хрусталь, внимательно оглядел меня, позеленел (ардриты выражают чувства изменением окраски, зеленый цвет соответствует улыбке) и спросил:
— Вы позвоночный?
— Да.
— Двоякодышащий?
— Нет, только воздухом.
— Благодарю вас, отлично. Всеядный?
— Да.
— Можно узнать, с какой планеты?
— С Земли.
— Тогда пожалуйте к соседнему окошку.
Я подошел к следующему окну и, заглянув внутрь, убедился, что передо мной тот же самый чиновник — вернее, другая его часть. Он листал большую книгу».
На этом мы заканчиваем цитировать Лема и возвращаемся к собственному отчету.
Понятно, отдаленной галактической провинции, где находится наше Солнце, в справочнике не оказалось. И нам пришлось заполнять анкету.
Всегалактическая форма № 49846513/065389217548.
АНКЕТА
(Заполняется сведениями о планете убытия)
1. Фамилия — Земля.
2. Имя
3. Отчество
4. Пол — женский.
5. Год и место рождения — неизвестны.
6. Происхождение — неизвестное.
7. Образование — незаконченное.
8. Адрес — непостоянный.
9. Место работы — солнечная система.
10. Занимаемая должность — третья планета от Солнца.
11. Родители — неизвестны.
12. Семейное положение — имеет один спутник постоянный и свыше пятисот временных, искусственных (советских, американских, французских, английских, итальянских).
13. Дети — люди. (По последним данным, в 1970 году ожидается рождение младенца с порядковым номером 4 000 000 000.)
14. Ближайшие родственники — Солнце и восемь планет.
Братья: Меркурий, Марс, Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран, Плутон.
Сестра — одна Венера.
(Степень родства с Солнцем не установлена.)
15. Есть ли родственники за пределами солнечной системы — неизвестно.
Если вы думаете, что после анкеты с таким количеством неизвестных «все формальности» будут улажены, то вы либо очень наивный человек, либо никогда не имели дел с чиновниками, ведающими анкетными делами…
Подведя итоги нашего обзора авторитетнейших мнений и сведений о родной планете, автор надеется, что каждый читатель, как и он сам, ощущает двойственное чувство. С одной стороны — легкое разочарование: все-таки столько лет живем, а в результате оказываемся гостями, а не хозяевами. Но с другой стороны — неожиданную радость и удивление: сколько еще на доброй старой Земле несделанного, неоткрытого. Сколько у каждого возможностей поработать.
И если такая мысль у нашего молодого мудрого читателя возникнет, то автор от всей души поздравляет себя с безусловным успехом.
Глава седьмая