ГЛАВА III. Устойчивость Солнечной системы.
Из фактического устройства Солнечной системы вытекает следствие, которое было выявлено исследованиями математиков относительно причин и законов ее движения и которое имеет важное значение для нашего аргумента. Оказывается, что существующее ныне устройство является именно тем, которое необходимо для обеспечения устойчивости системы. Этот момент мы должны попытаться объяснить.
Если бы каждая планета вращалась вокруг Солнца, не подвергаясь влиянию других планет, в ее движении была бы определенная степень регулярности; и эта регулярность продолжалась бы вечно. Но, как выяснилось благодаря открытию закона всемирного тяготения, планеты не совершают свои движения столь изолированно и независимо. На каждую из них действует притяжение всех остальных. Земля постоянно притягивается Венерой, Марсом, Юпитером — телами различных размеров, постоянно меняющими свои расстояния и положения по отношению к Земле; Земля, в свою очередь, постоянно притягивает эти тела. Каков будет результат этого взаимного притяжения с течением времени?
Все планеты очень малы по сравнению с Солнцем, и поэтому возмущение, которое они производят в движении одной из них, будет очень малым в течение одного оборота. Но это не дает нам гарантии, что возмущение не станет очень большим в течение многих оборотов. Причина действует постоянно, и у нее есть неограниченное время для своего воздействия. Разве не легко представить, что с течением веков возмущения в движениях планет могут накапливаться, орбиты могут менять свою форму, их взаимные расстояния могут значительно увеличиваться или уменьшаться? Разве не возможно, что эти изменения могут продолжаться без предела и закончиться полным разрушением и гибелью системы?
Если, например, результатом этого взаимного тяготения станет значительное увеличение эксцентриситета земной орбиты, то есть превращение ее во все более вытянутый овал, или если Луна будет постоянно приближаться к Земле с каждым оборотом, легко увидеть, что в первом случае наш год изменит свой характер, как мы отмечали в предыдущем разделе; во втором же случае наш спутник может в конечном итоге упасть на Землю, что, разумеется, приведет к ужасной катастрофе. Если бы положение планетных орбит по отношению к земной сильно изменилось, планеты могли бы иногда подходить к нам очень близко и тем самым усилить эффекты своего притяжения за пределы поддающихся расчету величин. При таких обстоятельствах у нас могли бы быть «годы неравной продолжительности и времена года с капризной температурой, планеты и луны устрашающих размеров и вида, вспыхивающие и исчезающие через неопределенные промежутки времени»; приливы, подобные потопам, сметающие целые континенты; и, возможно, столкновение двух планет и последующее уничтожение всякой организации на обеих.
Да и при обычном изучении истории Солнечной системы вовсе не очевидно, что нет никакой тенденции к неограниченному расстройству. Фактически, в движениях небесных тел происходят изменения, которые прогрессировали с самой зари науки. Эксцентриситет земной орбиты уменьшался с момента самых ранних наблюдений до наших дней. Луна движется все быстрее и быстрее со времени первых записанных затмений и сейчас опережает то место, которое она занимала бы, если бы не подвергалась этому ускорению, примерно на четыре своих диаметра. Наклон эклиптики также находится в состоянии уменьшения и сейчас примерно на две пятых градуса меньше, чем был во времена Аристотеля. Будут ли эти изменения продолжаться без предела или противодействия? Если да, то мы естественными причинами движемся к концу нынешнего порядка вещей: если нет, то каким приспособлением или сочетанием мы защищены от такой тенденции? Является ли система устойчивой, и если да, то каково условие, от которого зависит ее устойчивость?
Ответить на эти вопросы совсем не просто. Механическая задача, которую они в себе заключают, состоит в следующем: имея заданные направления и скорости, с которыми около тридцати тел движутся в один момент времени, найти их положения и движения через любое количество веков; при этом каждое из тел все это время притягивает все остальные и притягивается ими всеми.
Легко представить, что это задача чрезвычайной сложности, если учесть, что каждая новая конфигурация или расположение тел порождает новую величину воздействия на каждое из них, а каждое новое воздействие — новую конфигурацию. Соответственно, математическое исследование подобных вопросов было слишком трудным для попыток в ранние периоды развития физической астрономии. Ньютон не брался доказывать ни устойчивость, ни неустойчивость системы. Решение этого вопроса требовало большого количества подготовительных шагов и упрощений, а также такого прогресса в изобретении и совершенствовании математических методов, который занимал лучших математиков Европы на протяжении большей части прошлого столетия. Но к концу этого времени Лагранж и Лаплас показали, что устройство Солнечной системы устойчиво: что в конечном счете орбиты и движения остаются неизменными, а изменения в орбитах, происходящие в более короткие периоды, никогда не выходят за определенные весьма умеренные пределы. Каждая орбита претерпевает отклонения в ту или иную сторону от своего среднего состояния, но эти отклонения никогда не бывают очень большими, и в конечном итоге она восстанавливается, так что среднее значение сохраняется. Планеты производят постоянные возмущения в движениях друг друга, но эти возмущения не являются бесконечно прогрессирующими, они периодичны: они достигают максимального значения, а затем уменьшаются. Периоды, требуемые для этого восстановления, по большей части огромны; не менее тысяч, а в некоторых случаях и миллионов лет; именно поэтому некоторые из этих кажущихся расстройств продолжались в одном и том же направлении с начала истории мира. Но восстановление в конечном счете столь же полное, как и расстройство, и тем временем возмущение никогда не достигает величины, достаточной для того, чтобы серьезно изменить адаптации системы.
То же исследование предмета, которым это доказывается, указывает также на условия, от которых зависит эта устойчивость. «Мне удалось доказать, — говорит Лаплас, — что каковы бы ни были массы планет, вследствие того факта, что все они движутся в одном направлении, по орбитам с малым эксцентриситетом и слабо наклоненным друг к другу, — их вековые неравенства периодичны и заключены в узкие пределы; так что планетная система будет лишь колебаться около среднего состояния и никогда не отклонится от него более чем на очень малую величину. Эллипсы планет были и всегда будут почти круговыми. Эклиптика никогда не совпадет с экватором, и весь предел изменения ее наклона не может превысить трех градусов».
Таким образом, по-видимому, в Солнечной системе существует обеспечение постоянной регулярности ее движений; и это обеспечение заключается в том, что орбиты планет почти круговые, лежат почти в одной плоскости, а движения совершаются в одном направлении, а именно с запада на восток.
Теперь, вероятно ли, что наличие этих условий устойчивости в расположении Солнечной системы — дело случая? Такое предположение представляется совершенно недопустимым. Любая из орбит могла бы иметь любой эксцентриситет. У Меркурия, где он самый большой, он составляет лишь одну пятую. Как случилось, что орбиты не были более вытянутыми? Чуть большая или чуть меньшая скорость в их первоначальных движениях сделала бы их таковыми. Они могли бы иметь любой наклон к эклиптике от 0 до 90 градусов. Меркурий, который опять же отклоняется сильнее всех, наклонен на 7¾ градуса, Венера на 3¾, Сатурн на 2¾, Юпитер на 1½, Марс на 2. Как случилось, что их движения заключены в столь узкую полосу неба? Одна или любое их число могли бы двигаться с востока на запад: ни одна из них этого не делает. И эти обстоятельства, которые, по-видимому, каждое в отдельности необходимы для устойчивости системы и малости ее возмущений, все найдены в сочетании. Не подразумевает ли это как ясную цель, так и глубокое мастерство?
Трудно передать адекватное представление о чрезвычайной сложности выполненной таким образом задачи. Множество тел, притягивающих друг друга, должны быть запущены таким образом, чтобы их обращения были постоянными и устойчивыми, а их взаимные возмущения — всегда малы. Если мы вернемся к чаше с катящимися шарами, которой мы ранее представляли Солнечную систему, мы должны усложнить новыми условиями тот опыт мастерства, который мы предполагали. Задача теперь должна состоять в том, чтобы запустить сразу семь таких шаров, соединенных нитями, влияющими на их движения, так чтобы каждый попал в свою цель. И мы должны далее предположить, что в цели нужно попасть после многих тысяч оборотов шаров. Никто не подумает, что это могло быть сделано случайно.
Фактически, всеми, кто рассматривал этот предмет, признается, что такое совпадение существующего состояния с механическими требованиями постоянства не может быть случайным. Лаплас попытался вычислить вероятность того, что это не результат случайности. Он принимает во внимание, в дополнение к упомянутым нами движениям, обращения спутников вокруг их главных планет, а также вращение Солнца и планет вокруг своих осей: и он находит, что существует вероятность, гораздо более высокая, чем та, которую мы имеем для большинства несомненных исторических событий, что эти явления не являются следствием случая. «Мы должны, следовательно, — говорит он, — верить, по крайней мере с той же уверенностью, что первопричина направила планетные движения».
Таким образом, Солнечная система, по признанию всех сторон, полностью отличается от всего, что мы могли бы ожидать от случайного действия ее известных законов. Законы движения соблюдаются до буквы не менее в самых нерегулярных, чем в самых регулярных движениях; не менее в разнообразном круге мяча, летящего по теннисному корту, чем в ходе часов; не менее в фантастических струях и прыжках, которые совершают буруны, разбиваясь в углу скалистого берега, чем в ровном подъеме открытого моря. Одни лишь законы движения не произведут той регулярности, которой мы восхищаемся в движениях небесных тел. Должна быть первоначальная настройка системы, на которую эти законы должны воздействовать; выбор произвольных величин, которые они должны включать; первопричина, которая расположит элементы в должном отношении друг к другу, чтобы регулярная повторяемость могла сопровождать постоянное изменение; чтобы вечное движение могло сочетаться с вечной устойчивостью; чтобы расстройства, которые продолжают нарастать в течение тысяч или миллионов лет, могли в конечном итоге исцелить себя; и чтобы те же законы, которые уводят планеты немного в сторону от их путей, могли узко ограничить их отклонения и вернуть их с их почти незаметных блужданий.
Если человек не отрицает, что любая возможная особенность в расположении планет по отношению к Солнцу могла бы служить доказательством контролирующей и упорядочивающей цели, трудно представить, как он мог бы искать доказательства более сильные, чем те, что существуют на самом деле. Из всех бесчисленных возможных случаев систем, управляемых существующими законами силы и движения, выбрана та одна, которая единственная производит такую неизменную периодичность, такое постоянное среднее обстоятельств, которые, насколько мы можем постичь, являются необходимыми условиями для существования органической и чувствующей жизни. И этот выбор настолько далек от того, чтобы быть очевидным или легко обнаруживаемым средством достижения этой цели, что самое глубокое и внимательное рассмотрение свойств пространства и числа, со всеми приспособлениями и вспомогательными средствами, которые мы можем получить, едва достаточно, чтобы позволить нам увидеть, что цель таким образом обеспечена и что она не может быть обеспечена никаким иным способом. Безусловно, очевидное впечатление, возникающее из этого взгляда на предмет, состоит в том, что Солнечная система с ее настройками — это работа разума, который воспринимает как самоочевидные те истины, к которым мы приходим мучительно и медленно, и в конце концов несовершенно; который использовал в каждой части творения утонченные приспособления, которые мы можем понять лишь с усилием; и который в бесчисленных случаях демонстрирует нам то, что мы сочли бы замечательными трудностями, замечательно преодоленными, если бы не то, что благодаря совершенству обеспечения след трудности почти стерт.
ГЛАВА IV. Солнце в центре.
Следующее обстоятельство, которое мы отметим как указывающее на замысел в расположении материальных частей Солнечной системы, — это положение Солнца, источника света и тепла, в центре системы. Это вряд ли могло произойти чем-то, что мы можем назвать случаем. Допустим, что закон тяготения установлен и что у нас есть большая масса, а другие, гораздо меньшие, находятся в ее сравнительной близости. Малые тела могут тогда двигаться вокруг большей, но это ничего не даст для того, чтобы сделать ее солнцем для них. Их движения могли бы происходить, а вся система оставалась бы по-прежнему совершенно темной и холодной, без дня и лета. Чтобы у нас было что-то большее, чем это пустое и мертвое скопление движущихся комьев, машина должна быть освещена и согрета. Некоторые из преимуществ размещения осветительного и согревающего аппарата в центре очевидны для нас. Только так мы могли бы иметь те регулярные периодические возвраты солнечного влияния, которые, как мы видели, приспособлены к устройству живого творения. И мы легко можем представить, что в системе с блуждающим солнцем могут быть другие несообразности, о природе которых мы можем только догадываться. Никто, вероятно, не усомнится, что существующая система с Солнцем в центре лучше, чем любая другая иного рода.
Но это освещение и согревание центральным солнцем — нечто, добавленное к чисто механическим устройствам Вселенной. Нет очевидной причины, почему самая большая масса тяготеющей материи должна распространять неисчерпаемые запасы света и тепла во всех направлениях, в то время как другие массы по отношению к таким влияниям лишь пассивны. Нет очевидной связи между массой и светимостью или температурой. Никто, вероятно, не будет утверждать, что материалы нашей системы обязательно светятся или горячи. Согласно догадкам астрономов, тепло и свет Солнца заключены не в его массе, а в оболочке, которая лежит на его поверхности. Если бы такая оболочка была закреплена там силой всемирного тяготения, как мы могли бы избежать наличия подобной оболочки на поверхности Земли и всех других шаров системы? Если свет состоит в вибрациях эфира, что мы упоминали как вероятное мнение, почему только Солнце обладает силой возбуждать такие вибрации? Если свет — это испускание материальных частиц, почему только Солнце испускает такие частицы? Подобные вопросы можно задать в отношении тепла, какой бы теории на этот счет мы ни придерживались. Здесь мы, по-видимому, находим признаки замысла. Солнце могло бы стать, предположим, центром движений планет по чисто механическим причинам: но что заставило центр их движений быть также источником этих животворящих влияний? Допуская, что не требовалось никакого вмешательства для регулирования обращений системы, все же заметьте, какое особое расположение в других отношениях было необходимо, чтобы эти обращения могли производить дни и времена года! Машина будет двигаться сама по себе, мы можем согласиться: но кто сконструировал машину так, чтобы ее движения могли отвечать целям жизни? Как была поставлена свеча на подсвечник? Как был помещен огонь в очаг, чтобы комфорт и благополучие семьи могли быть обеспечены? Неужели и они встали на свои места в результате случайного действия гравитации? И если нет, то разве нет здесь ясного доказательства разумного замысла, устройства с благожелательной целью?
Этот аргумент с большой силой выдвигается самим Ньютоном. В своем первом письме к Бентли он допускает, что материя могла сформироваться в массы под действием силы притяжения. «И таким образом, — говорит он, — могли бы сформироваться Солнце и неподвижные звезды, если предположить, что материя была светящейся природы. Но как материя должна была разделиться на два сорта; и та ее часть, которая пригодна для составления светящегося тела, должна была упасть в одну массу и составить солнце; а остальная, которая пригодна для составления непрозрачного тела, должна была соединиться не в одно большое тело, подобно светящейся материи, а во множество маленьких; или если бы солнце сначала было непрозрачным телом, подобно планетам, или планеты — светящимися телами, подобно солнцу, как он один должен был превратиться в светящееся тело, в то время как все они остаются непрозрачными; или все они превратились в непрозрачные, в то время как он остался неизменным: я не думаю, что это объяснимо чисто естественными причинами, но вынужден приписать это совету и замыслу добровольного Агента».
ГЛАВА V. Спутники.
1. Человек с обычными чувствами, который в прекрасную лунную ночь видит, как наш спутник изливает свое мягкое сияние на поле и город, тропу и пустошь, будет, вероятно, не только склонен «благословить полезный свет», но и поверить, что он был «предназначен» для этой цели; — что меньшее светило было создано управлять ночью так же верно, как большее светило было создано управлять днем.
Лаплас, однако, не соглашается с этим убеждением. Он отмечает, что «некоторые сторонники финальных причин воображали, что Луна была дана Земле, чтобы давать свет в течение ночи»: но он замечает, что это не может быть так, ибо мы часто бываем лишены одновременно света Солнца и Луны; и он указывает, как Луна могла бы быть расположена так, чтобы быть всегда «полной».
То, что свет Луны дает, до некоторой степени, дополнение к свету Солнца, вряд ли будет отрицаться. Если мы возьмем человека в состоянии, в котором он использует искусственный свет скудно или не использует вовсе, не может быть сомнений, что лунные ночи являются для него очень важным дополнением к времени дневного света. И поскольку лишь малая доля от общего числа ночей проходит без какой-либо части лунного света, тот факт, что иногда оба светила невидимы, очень мало уменьшает ценность этого преимущества. Почему у нас нет больше лунного света, ни по продолжительности, ни по количеству, — это вопрос, на который философ вряд ли был бы искушен пойти, учитывая успех, который сопутствовал предыдущим спекуляциям подобного рода. Почему бы Луне не быть в десять раз больше, чем она есть? Почему бы зрачку человеческого глаза не быть в десять раз больше, чем он есть, чтобы получать больше света, который все же доходит? Мы не считаем, что наша неспособность ответить на последний вопрос мешает нам знать, что глаз был создан для видения: и наша неспособность ответить на первый не нарушает нашего убеждения, что Луна была создана, чтобы давать свет на Землю.