«Очерки: научные, политические и спекулятивные. Том 1»

Начиная теперь изучать две гипотезы относительно генезиса этих многочисленных тел, я могу сначала заметить относительно гипотезы Лапласа, что он, возможно, не выдвинул бы ее, если бы знал, что вместо четырех таких тел существуют сотни, если не тысячи. Предположение о том, что они возникли в результате распада туманного кольца на многочисленные мелкие части, вместо его коллапса в одну массу, могло бы в таком случае не показаться ему столь вероятным. Оно показалось бы еще менее вероятным, если бы он знал обо всем, что было открыто с тех пор относительно широких различий в размерах орбит, их различных и часто больших эксцентриситетов, а также их различных и часто больших наклонений. Давайте взглянем на эти и другие несообразные черты их.

(1.) Между наибольшим и наименьшим средними расстояниями планетоидов существует пространство в 200 миллионов миль; так что вся орбита Земли могла бы поместиться между границами занятой зоны, и осталось бы еще 7 миллионов миль с каждой стороны: добавьте к этому, что самые широкие отклонения планетоидов занимают зону в 270 миллионов миль. Если бы кольца, из которых сформировались Меркурий, Венера и Земля, были в одну шестую меньшей ширины или в одну девятую большей, они бы объединились: не было бы никаких туманных колец вообще, а был бы непрерывный диск. Более того, поскольку один из планетоидов заходит на орбиту Марса, следует, что туманное кольцо, из которого сформировались планетоиды, должно было перекрывать то, из которого сформировался Марс. Как эти следствия согласуются с небулярной гипотезой? (2.) Обычно делается молчаливое предположение, что разные части туманного кольца имеют одинаковые угловые скорости. Хотя это предположение может быть не совсем верным, все же кажется маловероятным, что оно настолько широко неверно, как было бы, если бы внутренняя часть кольца имела угловую скорость почти втрое большую, чем внешняя. Тем не менее, это подразумевается. В то время как период Туле составляет 8,8 года, период Медузы составляет 3,1 года. (3.) Эксцентриситет орбиты Юпитера составляет 0,04816, а эксцентриситет орбиты Марса — 0,09311. Оцениваемый по группам первых найденных и последних найденных планетоидов, средний эксцентриситет совокупности примерно в три раза больше эксцентриситета Юпитера и более чем в полтора раза больше эксцентриситета Марса; и среди членов самой совокупности некоторые имеют эксцентриситет в тридцать пять раз больше, чем другие. Как эта туманная зона, из которой, как предполагается, возникли планетоиды, породила эксцентриситеты, столь расходящиеся друг с другом, а также с эксцентриситетами соседних планет? (4.) Подобный вопрос можно задать относительно наклонений орбит. Среднее наклонение орбит планетоидов в четыре раза больше наклонения орбиты Марса и в шесть раз больше наклонения орбиты Юпитера; и среди самих орбит планетоидов наклонения некоторых в пятьдесят раз больше, чем у других. Как все эти различия объяснить на основе гипотезы генезиса из туманного кольца? (5.) Гораздо большей становится трудность при исследовании того, как эти крайне непохожие эксцентриситеты и наклонения могли сосуществовать до того, как части туманного кольца разделились, и как они сохранились после разделения. Если бы все большие эксцентриситеты проявлялись у самых внешних членов группы, а малые — у самых внутренних членов, и если бы наклонения были распределены так, что орбиты, имеющие большие наклонения, принадлежали одной части группы, а имеющие малые — другой части группы, трудность объяснения могла бы быть не непреодолимой. Но расположение отнюдь не таково. Орбиты, чтобы использовать выразительное слово, беспорядочно перемешаны. Следовательно, если мы вернемся к туманному кольцу, возникает вопрос: как каждая часть туманного вещества, формирующая планетоид, когда она собиралась вместе и отделялась, получила движение вокруг Солнца, столь сильно отличающееся от движений своих соседей по эксцентриситету и наклонению? И возникает дальнейший вопрос: как во время, когда она концентрировалась в планетоид, ей удавалось прокладывать себе путь через все по-разному движущиеся подобные массы туманного вещества и при этом сохранять свою индивидуальность? Ответы на эти вопросы, как мне кажется, даже невообразимы.

Обратимся теперь к альтернативной гипотезе. Во время пересмотра предыдущего эссе, при подготовке к изданию тома, содержащего его, которое было опубликовано в 1883 году, возникла мысль, что некоторый свет на происхождение планетоидов должен быть получен путем изучения их распределений и движений. Если, как предполагал Ольберс, они возникли в результате взрыва планеты, когда-то вращавшейся в регионе, который они занимают, то следствия таковы: во-первых, фрагменты должны быть наиболее обильными в пространстве непосредственно вокруг первоначальной орбиты и менее обильными вдали от нее; во-вторых, крупные фрагменты должны быть относительно немногочисленны, в то время как число более мелких фрагментов будет увеличиваться по мере уменьшения размеров; в-третьих, поскольку некоторые из более мелких фрагментов будут отброшены дальше, чем любой из более крупных, самые широкие отклонения в среднем расстоянии от среднего расстояния первоначальной планеты будут представлены самыми мелкими членами совокупности; и в-четвертых, орбиты, наиболее отличающиеся от остальных по эксцентриситету и наклонению, будут среди орбит этих самых мелких членов. В четвертом издании «Справочника по описательной и практической астрономии» Чемберса (первый том которого только что вышел) есть список элементов (извлеченных и адаптированных из «Berliner Astronomisches Jahrbuch» на 1890 год) всех малых планет (в количестве 281), которые были открыты до конца 1888 года. Видимая яркость, выраженная в эквивалентных звездных величинах, является единственным показателем, который у нас есть для вероятных сравнительных размеров подавляющего большинства планетоидов: исключения составляют те, что были открыты первыми. Столь много предпослав, давайте возьмем вышеуказанные пункты по порядку. (1) Существует регион, лежащий между 2,50 и 2,80 (в единицах среднего расстояния Земли от Солнца), где планетоиды встречаются в максимальном обилии. Среднее между этими крайностями, 2,65, почти такое же, как среднее расстояний четырех крупнейших и наиболее ранних известных из этих тел, которое составляет 2,64. Не можем ли мы сказать, что густое скопление около этого расстояния (которое, однако, несколько меньше, чем то, что приписано первоначальной планете эмпирическим законом Боде), в отличие от широкого рассеяния сравнительно немногих, чьи расстояния немногим более 2 или превышают 3, является фактом, согласующимся с рассматриваемой гипотезой? (2) Любая таблица, которая дает видимые величины планетоидов, сразу показывает, насколько число более мелких членов совокупности превышает число тех, которые сравнительно велики; и каждый последующий год подчеркивал этот контраст все сильнее. Только один из них (Веста) превышает по яркости седьмую звездную величину, в то время как один другой (Церера) находится между седьмой и восьмой, а третий (Паллада) выше восьмой; но между восьмой и девятой их шесть; между девятой и десятой — двадцать; между десятой и одиннадцатой — пятьдесят пять; ниже одиннадцатой известно гораздо большее число, и существующее число, вероятно, гораздо больше — вывод, в котором мы не можем сомневаться, если учесть трудность обнаружения очень слабых членов семейства, видимых только в самые большие телескопы. (3) Родственные доказательства предоставляются, если мы широко противопоставим их средние расстояния. Из 13 крупнейших планетоидов, чьи видимые яркости превышают яркость звезды 9,5 величины, нет ни одного, имеющего среднее расстояние, превышающее 3. Из тех, чьи величины по крайней мере 9,5 и меньше 10, их 15; и из них только один имеет среднее расстояние больше 3. Из тех, что между 10 и 10,5, их 17; и из них также есть один, превышающий 3 по среднему расстоянию. В следующей группе их 37, и из них 5 имеют это большое среднее расстояние. Следующая группа, 48, содержит 12 таких; следующая, 47, содержит 13 таких. Из тех, что двенадцатой величины и слабее, было открыто 72 планетоида, и из тех из них, орбиты которых были вычислены, не менее 23 имеют среднее расстояние, превышающее 3 в единицах земного. Из этого очевидно, насколько сравнительно беспорядочны более слабые члены обширного семейства, с которым мы имеем дело. (4) Чтобы проиллюстрировать следующий пункт, можно отметить, что среди планетоидов, размеры которых были приблизительно измерены, орбиты двух крупнейших, Весты и Цереры, имеют эксцентриситеты, попадающие в диапазон между 0,05 и 0,10, в то время как орбиты двух наименьших, Мениппы и Евы, имеют эксцентриситеты, попадающие в диапазоны между 0,20 и 0,25 и между 0,30 и 0,35. А затем среди тех, что были открыты более недавно, имеющих диаметры настолько малые, что измерение их было непрактичным, идут крайне беспорядочные — Хильда и Туле, которые имеют средние расстояния 3,97 и 4,25 соответственно; Этра, имеющая орбиту настолько эксцентричную, что она пересекает орбиту Марса; и Медуза, которая имеет наименьшее среднее расстояние от Солнца из всех. (5) Если сравниваются средние эксцентриситеты орбит планетоидов, сгруппированных по их уменьшающимся размерам, не обнаруживается никаких очень определенных результатов, за исключением того, что восемь: Полигимния, Аталанта, Эвридика, Этра, Ева, Андромаха, Истрия и Эвдора, которые имеют наибольшие эксцентриситеты (попадающие в диапазон между 0,30 и 0,38), все находятся среди тех, что имеют наименьшие звездные величины. И когда мы рассматриваем наклонения орбит, мы не встречаем очевидных подтверждений; поскольку доля сильно наклоненных орбит среди меньших планетоидов не кажется большей, чем среди остальных. Но рассмотрение показывает, что есть два способа, которыми эти последние сравнения искажаются. Один заключается в том, что наклонения измеряются от плоскости эклиптики, вместо того чтобы измеряться от плоскости орбиты гипотетической планеты. Другой, и более важный, заключается в том, что поиск планетоидов естественно проводился в той сравнительно узкой зоне, в пределах которой попадает большинство их орбит; и что, следовательно, те, что имеют наиболее сильно наклоненные орбиты, наименее вероятно были обнаружены, особенно если они в то же время среди наименьших. Более того, учитывая общую связь между наклонением орбит планетоидов и их эксцентриситетами, вероятно, что среди орбит этих необнаруженных планетоидов много наиболее эксцентричных. Но, признавая неполноту доказательств, мне кажется, что она во многом оправдывает гипотезу Ольберса и совершенно не согласуется с гипотезой Лапласа. И, имея в виду те же значения, не могу не упомянуть замечательный факт относительно планетоидов, открытых Д'Аррестом, что «если их орбиты изобразить в форме материальных колец, эти кольца окажутся настолько запутанными, что можно было бы, с помощью одного из них, взятого наугад, поднять все остальные», — факт, не согласующийся с гипотезой Лапласа, которая подразумевает приблизительную концентричность, но вполне согласующийся с гипотезой взорвавшейся планеты.

Далее следует рассмотреть явления, значение которых для рассматриваемого нами вопроса едва ли учитывается — я имею в виду те, что представлены метеорами и падающими звездами. Природа и распределение этих тел согласуются с гипотезой взорвавшейся планеты, и, я думаю, ни с какой другой гипотезой. Теория вулканического происхождения, соединенная с замечанием о том, что Солнце испускает струи, которые могли бы придать им адекватные скорости, кажется совершенно несостоятельной. Такие метеорные тела, которые спустились к нам, абсолютно запрещают предположение о солнечном происхождении. Не могут они быть рационально приписаны и планетарным вулканам. Даже если бы их минеральные характеристики были подходящими, что многие из них не являются (ибо вулканы не выбрасывают железо), никакие планетарные вулканы не могли бы придать им скорость, сколько-нибудь близкую к подразумеваемой — не могли бы выдержать колоссальную силу, которую нужно предположить, не более, чем картонная пушка могла бы выдержать силу позади винтовочной пули. Но то, что их минеральные характеристики, разнообразные, как они есть, согласуются с предположением, что они были получены из коры планеты, очевидно; и то, что взрыв планеты мог придать им, и падающим звездам, необходимые скорости, является разумным выводом. Наряду с теми более крупными фрагментами коры, составляющими известные планетоиды, варьирующимися от примерно 200 миль в диаметре до немногим более дюжины, были бы выброшены еще более многочисленные части коры, уменьшающиеся в размере по мере увеличения их числа. И в то время как таким образом возникли бы такие массы, которые иногда падают через атмосферу Земли на ее поверхность, в сопутствующем процессе была бы адекватная причина для мириад гораздо меньших масс, которые, как падающие звезды, рассеиваются при прохождении через атмосферу Земли. Давайте представим себе, насколько мы можем, процесс взрыва.

Предположим, что диаметр исчезнувшей планеты составлял 20 000 миль; что ее твердая кора была толщиной в тысячу миль; что под ней находилась оболочка из расплавленного металлического вещества, которая была еще тысячу миль толщиной; и что пространство, 16 000 миль в диаметре, внутри этого, было занято одинаково плотной массой газов выше «критической точки», которые, вступая в протохимическое соединение, вызвали разрушительный взрыв. Первичные трещины в коре должны были быть далеко друг от друга — вероятно, в среднем расстояния между ними были такими же большими, как толщина коры. Предполагая их приблизительно равноудаленными, в экваториальной периферии было бы от 60 до 70 трещин. К тому времени, когда первичные фрагменты, таким образом отделенные, были бы подняты на милю наружу, образовавшиеся трещины имели бы по отдельности на поверхности ширину в 170 с лишним ярдов. Конечно, эти огромные массы, как только они пришли в движение, сами начали бы распадаться на куски; особенно на своих граничных поверхностях. Но, пропуская возникающие сложности, мы видим, что когда массы были отброшены на 10 миль наружу, трещины между ними были бы каждая милю шириной. Несмотря на огромные действующие силы, прошел бы заметный интервал, прежде чем эти обширные части коры могли быть приведены в движение с какими-либо значительными скоростями. Возможно, оценка будет ниже отметки, если мы предположим, что потребовалось 10 секунд, чтобы отбросить их через первую милю, и что, по логике, в конце 20 секунд они пролетели 4 мили, а в конце 30 секунд — 9 миль. Предполагая, что это принято, давайте спросим, что происходило бы в каждой промежуточной трещине глубиной в тысячу миль, которая за полминуты открылась почти на милю в ширину, а в последующую полминуту — в пропасть, приближающуюся к 3 милям в ширину. Сначала через нее были бы выброшены огромные струи расплавленных металлов, составляющих внутреннюю жидкую оболочку; и они разделились бы на относительно небольшие массы, когда были бы выброшены в пространство. Вскоре, когда пропасть открылась на несколько миль в ширину, за расплавленными металлами начало бы следовать одинаково плотное газообразное вещество позади, и они оба устремились бы наружу вместе. Вскоре газы, преобладая, увлекли бы с собой части жидкой оболочки, постоянно разрушающейся; пока взрыв не стал бы наполненным миллионами мелких масс, миллиардами еще меньших масс и триллионами капель. Они были бы выброшены в пространство потоком, испускание которого продолжалось бы в течение многих секунд или даже нескольких минут. Помня скорость движения струй, испускаемых с поверхности Солнца, и предполагая, что взрывы, произведенные этим взрывом, достигли только одной десятой этой скорости, эти мириады мелких масс и капель были бы отброшены с планетарными скоростями и приблизительно в том же направлении. Я говорю приблизительно, потому что они были бы вынуждены несколько отклониться трением и неровностями пройденной пропасти, а также вращением планеты. Заметьте, однако, что хотя все они имели бы огромные скорости, их скорости не были бы равны. На своих более ранних стадиях взрыв был бы значительно замедлен сопротивлением, которое оказывали стороны его канала. Когда это стало относительно малым, скорость взрыва достигла бы своего максимума; от которого она снизилась бы, когда пространство для испускания стало очень широким, а давление позади, следовательно, меньшим. Следовательно, эти почти бесконечно многочисленные частицы планетарных брызг, как мы могли бы их назвать, а также те, что образовались в результате конденсации металлических паров, сопровождающих их, немедленно начали бы расходиться: некоторые быстро уходя вперед, а другие отставая; пока поток их, постоянно удлиняясь, не образовал бы орбиту вокруг Солнца, или, скорее, совокупность бесчисленных орбит, широко расходящихся в афелии и перигелии, но сближающихся на полпути, где они могли бы попасть в пространство, скажем, около двух миллионов миль, как это делают орбиты ноябрьских метеоров. На более поздней стадии взрыва, когда крупные массы, переместившись далеко наружу, также распались на куски всех размеров, от размера Весты до размера аэролита, и когда каналы, только что описанные, перестали существовать, содержимое планеты рассеялось бы с более низкими скоростями и без какого-либо единства направления. Следовательно, мы видим причины как для потоков падающих звезд, так и для одиночных падающих звезд, видимых невооруженным глазом, и для телескопических падающих звезд, в двадцать раз более многочисленных.

Дальнейшие значимые доказательства предоставляются кометами коротких периодов. Из тринадцати, составляющих эту группу, двенадцать имеют орбиты, попадающие между орбитами Марса и Юпитера: только одна имеет свой афелий за орбитой Юпитера. То есть почти все они часто посещают тот же регион, что и планетоиды. По логике, они аналогично связаны в отношении своих периодов. Периоды планетоидов варьируются от 3,1 до 8,8 года; и все эти двенадцать комет имеют периоды, попадающие между этими крайностями: наименьший — 3,29, а наибольший — 8,86. Еще раз, это семейство комет, подобно планетоидам в зоне, которую они занимают, и подобно им в своих периодах, подобно им также в том отношении, что, как отметил г-н Линн, их движения все прямые. Как происходит это близкое родство — как происходит, что есть это семейство комет, столь похожее на планетоиды и столь похожее друг на друга, но столь непохожее на кометы в целом? Очевидное предположение заключается в том, что они являются одними из продуктов взрыва, который породил планетоиды, аэролиты и потоки метеоров; и рассмотрение вероятных обстоятельств показывает нам, что такие продукты могли бы ожидаться. Если гипотетическая планета была подобна своему соседу Юпитеру в наличии атмосферы, или подобна своему соседу Марсу в наличии воды на своей поверхности, или подобна обоим в этих отношениях; тогда эти поверхностные массы жидкости, пара и газа, выброшенные в пространство вместе с твердыми веществами, дали бы материалы для комет. Получились бы, тоже, кометы, непохожие друг на друга по составу. Если трещина открылась под одним из морей, расплавленные металлы и металлические газы, устремляющиеся через нее, как описано выше, разложили бы часть воды, уносимой с ними; и освобожденные кислород и водород были бы смешаны с неразложившимся паром. В других случаях части атмосферы могли быть отброшены, вероятно, с частями пара; а в еще других случаях — массы одной воды. По отдельности подвергаясь сильному нагреву в перигелии, они вели бы себя более или менее по-разному. Еще раз, обычно случалось бы, что отделенные рои метеоров, выброшенные, как подразумевается, несли бы с собой массы паров и газов; откуда возник бы кометный состав, на котором сейчас настаивают. И иногда были бы подобные сопровождения у метеорных потоков.

Видите, тогда, контраст между двумя гипотезами. Гипотеза Лапласа, выглядящая вероятной, пока было только четыре планетоида, но уменьшающаяся в кажущейся вероятности по мере того, как планетоиды увеличиваются в числе, пока, по мере того как они проходят через сотни на своем пути к тысячам, она становится очевидно невероятной, является, в то же время, иначе возразимой. Она предполагает туманное кольцо шириной настолько огромной, что оно перекрыло бы кольцо Марса. Это кольцо имело бы различия между угловыми скоростями своих частей, совершенно несовместимые с Небулярной гипотезой. Средние эксцентриситеты орбит его частей должны были сильно отличаться от эксцентриситетов соседних орбит; и средние наклонения орбит его частей должны были аналогично сильно отличаться от наклонений соседних орбит. Еще раз, орбиты его частей, запутанно перемешанные, должны были иметь разновидности эксцентриситета и наклонения, необъяснимые в частях одного и того же туманного кольца; и во время концентрации в планетоиды каждая должна была поддерживать свой курс, пробиваясь через совокупность других мелких туманных масс, по отдельности движущихся способами, непохожими на ее собственный. С другой стороны, гипотеза взорвавшейся планеты поддерживается каждым увеличением числа открытых планетоидов; большими числами меньших размеров; более густым скоплением около предполагаемого места исчезнувшей планеты; возникновением наибольших средних расстояний среди наименьших членов совокупности; возникновением наибольших эксцентриситетов в орбитах этих наименьших членов; и запутанностью всех орбит. Дальнейшая поддержка гипотезы предоставляется аэролитами, столь разнообразными в своих видах, но все внушающими мысль о коре планеты; потоками падающих звезд, имеющими свои радианты, различно расположенные на небесах; а также одиночными падающими звездами, видимыми невооруженным глазом, и более многочисленными, видимыми через телескопы. Еще раз, она согласуется с открытием семейства комет, двенадцать из тринадцати которых имеют средние расстояния, попадающие в зону планетоидов, имеют аналогично связанные периоды, имеют все те же прямые движения и связаны с роями метеоров и с метеорными потоками. Не можем ли мы, действительно, сказать, что если когда-то существовала планета между Марсом и Юпитером, которая взорвалась, взрыв должен был произвести именно такие скопления тел и классы явлений, какие мы фактически находим?

И в чем возражение? Только в том, что если такой взрыв произошел, он должен был произойти много миллионов лет назад — возражение, которое на самом деле не является возражением; ибо предположение, что взрыв произошел много миллионов лет назад, столь же разумно, как предположение, что он произошел недавно.

Действительно, далее возражают, что некоторые из результирующих фрагментов должны были иметь ретроградные движения. Однако при расчете оказывается, что это не так. Предполагая верной скорость, которую Лагранж оценил как достаточную, чтобы дать четырем главным планетоидам позиции, которые они занимают, получается, что такая скорость, приданная фрагментам, которые были отброшены назад взрывом, не дала бы им ретроградных движений, а просто уменьшила бы их прямые движения с чего-то более 11 миль в секунду до примерно 6 миль в секунду. Однако очевидно, что это уменьшение скорости потребовало бы формирования высокоэллиптических орбит — более эллиптических, чем любая из тех, что известны в настоящее время. Это кажется мне самой серьезной трудностью, которая возникла. Тем не менее, учитывая, что остается, вероятно, огромное число планетоидов, которые предстоит открыть, вполне возможно, что среди них могут быть некоторые, имеющие орбиты, отвечающие требованию.

Примечание V. Незадолго до того, как я начал пересмотр предыдущего эссе, друзья дважды упоминали мне о некоторых замечательных фотографиях туманностей, недавно полученных г-ном Айзеком Робертсом и выставленных в Королевском астрономическом обществе: говоря, что они представляют появления, такие как могли бы быть набросаны Лапласом в иллюстрацию его гипотезы. Г-н Робертс был любезен прислать мне копии фотографий, о которых идет речь, и другие, иллюстрирующие звездную эволюцию. Те, что представляют Великие туманности в Андромеде и Гончих Псах, а также 81 Мессье, сразу впечатляют и поучительны — иллюстрируя, как они делают, генезис туманных колец вокруг центральной массы.

Я могу заметить, однако, что они, по-видимому, предполагают необходимость некоторой модификации текущей концепции; поскольку они делают довольно ясным, что процесс гораздо менее однороден, чем предполагается. Обычная идея заключается в том, что возникает обширный вращающийся туманный сфероид, прежде чем производятся какие-либо из колец, формирующих планеты. Но обе эти фотографии, по-видимому, подразумевают, что, по крайней мере в некоторых случаях, части туманного вещества, составляющие кольца, принимают форму до того, как они достигают центральной массы. Выглядит так, как будто эти частично сформированные кольца должны удерживаться своими приобретенными движениями от приближения даже очень близко к все еще нерегулярному телу, которое они окружают.

Как бы то ни было, однако, и каковы бы ни были размеры зарождающихся систем (и, по-видимому, необходимое следствие заключается в том, что они значительно больше нашей Солнечной системы), процесс остается по существу тем же самым. Практически продемонстрированный, как этот процесс сейчас есть, мы можем сказать, что доктрина небулярного генезиса переходит из региона гипотезы в регион установленной истины.

СНОСКИ:

[21] Конечно, остается вопрос, была ли до стадии, здесь признанной, уже произведена высокая температура теми столкновениями небесных масс, которые свели вещество к туманной форме. Как предложено в «Первых принципах» (§ 136 в издании 1862 года и § 182 в последующих изданиях), должны, после того как были осуществлены все те второстепенные растворения, которые следуют за эволюциями, остаться для осуществления растворения великих тел, в и на которых произошли второстепенные эволюции и растворения; и было аргументировано, что такие растворения будут, в то или иное время, осуществлены теми огромными трансформациями молярного движения в молекулярное движение, последовательными за столкновениями: аргумент основан на утверждении сэра Джона Гершеля, что в скоплениях звезд столкновения должны неизбежно происходить. Можно, однако, возразить, что хотя такой результат может быть разумно ожидаем в тесно агрегированных совокупностях звезд, трудно представить его происходящим во всей нашей Звездной системе в целом, члены которой и их интервалы могут быть грубо представлены как булавочные головки на расстоянии 50 миль друг от друга. Казалось бы, что нечто вроде вечности должно пройти, прежде чем, из-за эфирного сопротивления или другой причины, они могут быть приведены в близость, достаточно большую, чтобы сделать столкновения вероятными.

[22] Два предложения, которые в тексте предшествуют звездочке, я ввел, пока эти страницы стоят в наборе: будучи приведен к этому прочтением некоторых заметок, любезно одолженных мне профессором Дьюаром, содержащих конспект лекции, которую он дал в Королевском институте во время сессии 1880 года. Обсуждая условия, при которых, если «наши так называемые элементы составлены из элементарного вещества», они могли быть сформированы, профессор Дьюар, аргументируя из известных привычек сложных веществ, заключает, что формирование является в каждом случае функцией давления, температуры и природы окружающих газов.

[23] На дату этого отрывка установленная телеология заставляла казаться необходимым предполагать, что все планеты обитаемы и что даже под фотосферой Солнца существует темное тело, которое может быть сценой жизни; но с тех пор влияние телеологии настолько уменьшилось, что эта гипотеза больше не может называться текущей.

[24] Здесь можно упомянуть (хотя главное значение этого подпадает под следующий заголовок), что среднее расстояние позже открытых планетоидов несколько больше, чем у этих ранее открытых; составляя 2,61 для №№ 1–35 и 2,80 для №№ 211–245. Этим наблюдением я обязан г-ну Линну; чье внимание было привлечено к нему при пересмотре для меня утверждений, содержащихся в этом абзаце, так чтобы включить открытия, сделанные с тех пор, как абзац был написан.

СТРОЕНИЕ СОЛНЦА.

[Впервые опубликовано в The Reader за 25 февраля 1865 года. Я воспроизвожу это эссе главным образом для того, чтобы дать место спекуляции относительно солнечных пятен, которая составляет последнюю часть его.]

Гипотеза М. Фэ, описанная в ваших номерах за 28 января и 4 февраля соответственно, в значительной степени совпадает с той, которую я рискнул предложить в статье о «Недавней астрономии и небулярной гипотезе», опубликованной в Westminster Review за июль 1858 года. Рассматривая возможные причины огромных различий удельного веса среди планет, я был приведен к сомнению в обоснованности молчаливого предположения, что каждая планета состоит из твердого или жидкого вещества от центра до поверхности. Мне казалось, что любая другая внутренняя структура, которая была механически устойчивой, могла быть предположена с равной законностью. И гипотеза твердой или жидкой оболочки, имеющей свою полость, заполненную газообразным веществом при высоком давлении и температуре [и большой плотности], была той, которую казалось стоит рассмотреть.

Отсюда возникло исследование — Какая структура возникнет из процесса небулярной конденсации? [Здесь последовала длинная спекуляция относительно процессов, происходящих в концентрирующемся туманном сфероиде; общий итог которой подразумевается в Примечании III предыдущего эссе. Я не воспроизвожу ее, потому что, не имея руководства исследований профессора Эндрюса, я пришел к выводу, что формирование расплавленной оболочки будет происходить повсеместно, вместо того чтобы происходить время от времени, как сейчас аргументируется в названном примечании. Эссе затем продолжалось так: —]

Процесс конденсации, будучи в своих основах тем же самым для всех концентрирующихся туманных сфероидов, планетарных или солнечных, было аргументировано, что Солнце все еще проходит через ту раскаленную стадию, через которую все планеты давно прошли: его более поздняя агрегация, соединенная с несравненно большим отношением его массы к его поверхности, вовлекает сравнительную поздность охлаждения. Предполагая, что солнце достигло состояния расплавленной оболочки, заключающей газообразное ядро, было заключено, что эта расплавленная оболочка, постоянно излучающая свою теплоту, но постоянно приобретающая свежую теплоту дальнейшей интеграцией массы Солнца, должна быть постоянно поддерживаема до той температуры, при которой ее вещество испаряется.

[Здесь последовала часть абзаца, процитированного в предыдущем эссе на стр. 155; и последовал, в последующих изданиях, абзац, стремящийся показать, что выведенная структура внутренности Солнца была согласующейся с низким удельным весом Солнца — вывод, который, как указано на стр. 156, подразумевает некоторые очень проблематичные предположения относительно природ неизвестных элементов Солнца. Затем пришел этот отрывок: —]

Концепция строения Солнца, таким образом изложенная, подобна концепции М. Фэ в той мере, в какой последовательные изменения, результирующие структуры и конечное состояние обеспокоены; но неподобна ей в той мере, в какой Солнце предполагается достигшим более поздней стадии концентрации. Как я собираю из вашего реферата статьи М. Фэ [это относилось к статье в The Reader], он рассматривает Солнце как в настоящее время газообразный сфероид, имеющий оболочку из металлических веществ, осажденных в форме светящихся облаков, локальные дисперсии которых, вызванные токами изнутри, кажутся нам пятнами; и он смотрит вперед к будущему формированию жидкой пленки как событию, которое скоро будет сопровождаться вымиранием. В то время как вышеуказанная гипотеза состоит в том, что жидкая пленка уже существует под видимой фотосферой, и что вымирание не может произойти до тех пор, пока, в ходе дальнейшей агрегации, газообразное ядро не станет настолько уменьшенным, а оболочка настолько утолщенной, что побег генерируемой теплоты значительно замедлен.... Гипотеза М. Фэ, по-видимому, поддерживается им, частично потому, что она дает объяснение пятен, которые рассматриваются как отверстия в фотосфере, обнажающие сравнительно несветящиеся газы, заполняющие внутренность. Но если эти внутренние газы несветящиеся из-за отсутствия осажденного вещества, не должны ли они по той же причине быть прозрачными? И если прозрачны, не будет ли свет от удаленной стороны фотосферы, видимый через них, почти таким же ярким, как свет стороны, ближайшей к нам? Насколько интенсивно нагретые газы внутренности неспособны из-за диссоциации их молекул испускать светоносные колебания, настолько они должны быть неспособны поглощать свет, передаваемый через них. И если их большая светопропускающая способность точно комплементарна их малой светоизлучающей способности, нет причины, почему внутренность Солнца, раскрытая нам отверстиями в фотосфере, не должна казаться такой же яркой, как ее экстерьер.

Возьмите, с другой стороны, предположение, что более продвинутое состояние концентрации было достигнуто. Оболочка из расплавленного металлического вещества, заключающая газообразное ядро, все еще более высокой температуры, чем она сама, будет постоянно поддерживаема при самой высокой температуре, совместимой с ее состоянием жидкой агрегации. Если мы не предположим, что простое излучение достаточно, чтобы испустить всю теплоту, генерируемую прогрессирующей интеграцией, мы должны заключить, что масса будет поднята до той температуры, при которой часть ее теплоты поглощается при испарении ее поверхностных частей. Атмосфера металлических газов, отсюда возникающая, не может продолжать накапливаться, не достигая высоты над поверхностью Солнца, при которой охлаждение, обусловленное излучением и разрежением, вызовет конденсацию в облако — не может, действительно, перестать накапливаться, пока осаждение из верхнего предела атмосферы не уравновесит испарение из ее нижнего предела. Этот верхний предел атмосферы металлических газов, откуда осаждение постоянно происходит, сформирует видимую фотосферу — частично испуская свет своего собственного, частично пропуская более блестящий свет раскаленной массы внизу. Это заключение согласуется с появлениями. Сэр Джон Гершель, защищая, хотя он и делает, антагонистическую гипотезу, дает описание поверхности Солнца, которое согласуется полностью с процессами, здесь предполагаемыми. Он говорит: —

«Нет ничего, что представляет так верно это появление, как медленное оседание некоторых хлопьевидных химических осадков в прозрачной жидкости, когда рассматривается перпендикулярно сверху: так верно, действительно, что едва ли возможно не быть впечатленным идеей светящейся среды, смешанной, но не смешанной, с прозрачной и несветящейся атмосферой, либо плавающей как облака в нашем воздухе, либо пронизывающей его в обширных листах и колоннах, как пламя, или стримеры наших северных огней». — Трактат по астрономии, стр. 208.

Если строение Солнца таково, как выше выведено, не кажется трудным представить еще более специфически производство этих появлений. Везде по всей атмосфере металлических паров, которая одевает солнечную поверхность, должны быть восходящие и нисходящие токи. Величина этих токов должна очевидно зависеть от глубины этой атмосферы. Если она мелкая, токи должны быть малы; но если многие тысячи миль глубиной, токи могут быть достаточно широкими, чтобы сделать видимыми для нас места, в которых они по отдельности ударяются о предел атмосферы, и места, откуда нисходящие токи начинаются. Вершина восходящего тока будет пространством, над которым толщина конденсированного облака наименьшая, и через которое наибольшее количество света из-под проникает. Облака, постоянно сформированные на вершине такого тока, будут постоянно отталкиваемы в сторону неконденсированными газами из-под них; и, растущие, пока они отталкиваются в сторону, будут собираться в пространствах между восходящими токами, где возникнет наибольшая степень непрозрачности. Отсюда пятнистое появление — отсюда «поры», или темные промежутки, отделяющие светодающие пятна. [25]

Из более специальных появлений, которые фотосфера представляет, давайте возьмем сначала факелы. Они приписываются волнам в фотосфере; и способ, которым такие волны могли бы произвести избыток света, был различно объяснен в соответствии с различными гипотезами. Что возникло бы из них в фотосфере, устроенной и обусловленной, как выше предполагается? Проходя через навес облака, здесь более толстый и там более тонкий, волна вызвала бы возмущение, очень маловероятное оставить тонкие и толстые части без какого-либо изменения в их средней проницаемости для света. Были бы вероятно, в некоторых частях волны, расширения в областях светопропускающих облаков, приводящие к прохождению большего количества лучей из-под. Другое явление, менее обычное, но более поразительное, кажется также в гармонии с гипотезой. Я ссылаюсь на те яркие пятна, блеска большего, чем блеск фотосферы, которые иногда наблюдаются. В ходе физического процесса, столь обширного и столь активного, как тот, который здесь предполагается происходящим в Солнце, мы можем ожидать, что конкурирующие причины будут иногда производить восходящие токи гораздо более горячие, чем обычно, или более объемные, или и то, и другое. Один из них, при достижении страты светящегося и освещенного облака, формирующего фотосферу, прорвется через него, рассеивая и растворяя его, и восходя на большую высоту, прежде чем он начнет сам конденсироваться: тем временем позволяя быть увиденным, через свою прозрачную массу, раскаленную расплавленную оболочку тела солнца.

[Предыдущие отрывки, к большинству из которых я не обязываюсь как более чем возможностям, я переиздаю главным образом как вводные к следующей спекуляции, которая, с тех пор как она была предложена в 1865 году, встретила некоторое принятие.]

«Но как же быть с пятнами, которые обычно так называют?» — спросят меня. В вышеупомянутом эссе о небулярной гипотезе высказывалось предположение, что причиной этого может быть преломление света, проходящего через опущенные центры циклонов в этой атмосфере металлических газов; однако, хотя это и можно было защищать как «истинную причину», при дальнейшем рассмотрении она показалась недостаточной. Тем не менее, держа этот вопрос в уме и по-прежнему принимая в качестве постулата вывод сэра Джона Гершеля о том, что пятна каким-то образом порождаются циклонами, я в течение года после публикации эссе пришел к гипотезе, которая показалась мне более удовлетворительной. Она, о которой я в то время рассказал профессору Тиндалю, имела общую черту с той, что была позже опубликована профессором Кирхгофом, поскольку предполагала, что облака являются причиной темноты, но отличалась в том, что касалось причин возникновения таких облаков. Более неотложные дела некоторое время мешали мне развивать эту идею, а впоследствии я отказался от включения ее в пересмотренное издание эссе из-за ее несоответствия господствовавшей тогда доктрине «ивовых листьев». Рассуждение было следующим: центральная область циклона должна быть областью разрежения и, следовательно, областью охлаждения. В атмосфере металлических газов, поднимающихся с расплавленной поверхности и достигающих предела, при котором происходит конденсация, молекулярное состояние, особенно в верхней части, должно быть таковым, что умеренное уменьшение плотности и падение температуры вызовут осаждение. Иными словами, разреженная внутренняя часть солнечного циклона будет заполнена облаком: конденсация вместо того, чтобы происходить только на уровне фотосферы, здесь будет распространяться на большую глубину под ней и на обширную область. Каковы будут характеристики облака, занимающего таким образом внутреннюю часть циклона? Оно будет обладать вращательным движением, что, как мы видели, и происходит. Будучи воронкообразным, как позволяет предположить аналогия, его центральные части будут намного глубже периферийных и, следовательно, более непрозрачными. Это также соответствует наблюдениям. Мистер Доус обнаружил, что в середине пятна есть более черное пятно: именно там, где существовало бы воронкообразное продолжение циклонного облака вниз к телу Солнца, темнота больше, чем в других местах. Более того, приводится веская причина для углубления, которое демонстрирует одно из этих темных пространств. В вихре, как и в водовороте, воронка будет находиться ниже общего уровня, и поверхность среды будет опускаться к ней со всех сторон. Следовательно, пятно, видимое под углом, например, при приближении к краю солнечного диска, будет все больше скрывать свою тень, в то время как полутень останется видимой. Не лишены мы и некоторого толкования полутени. Если, как подразумевается сказанным, так называемые «ивовые листья» или «рисовые зерна» являются вершинами потоков, поднимающихся из тела Солнца, то какие изменения внешнего вида они, вероятно, претерпят в окрестностях циклона? На некотором расстоянии вокруг циклона будет происходить втягивание поверхностных газов к вихрю. Все светящиеся пространства более прозрачных облаков, образующие прилегающую фотосферу, изменят свою форму под воздействием этих центростремительных токов. Они будут сильно вытянуты, и таким образом возникнет тот «соломенный» вид, который представляет собой полутень.

[Вышеупомянутое объяснение солнечных пятен, которое первоначально было выдвинуто в противовес объяснению М. Фэ, было в конечном итоге принято им вместо собственного. В Comptes Rendus за 1867 год, том LXIV, стр. 404, он ссылается на статью в Reader, частично воспроизведенную выше, и говорит обо мне как о человеке, которому ответили в предыдущей заметке. Снова в Comptes Rendus за 1872 год, том LXXV, стр. 1664, он признает неадекватность своей гипотезы, говоря: «Il est certain que l'objection de M. Spencer, reproduit et développée par M. Kirchoff, est fondée jusqu'à un certain point; l'intérieur des taches, si ce sont des lacunes dans la photosphère, doit être froid relativement.... Il est donc impossible qu'elles proviennent d'éruptions ascendantes». Затем он переходит к изложению гипотезы о том, что пятна вызваны осаждением пара внутри циклонов. Но хотя, как показано выше, он ссылается на возражение, сделанное в предыдущем эссе против его первоначальной гипотезы, и признает его убедительность, он не говорит, что гипотеза, которую он затем подставляет, также содержится в предыдущем эссе. Он не намекает на это и в обстоятельной статье по данному вопросу, прочитанной перед Французской ассоциацией содействия развитию наук и опубликованной в Revue Scientifique от 24 марта 1883 года. Результат заключается в том, что гипотеза теперь повсеместно приписывается ему.] [26]

Примерно за четыре месяца до того, как мне пришлось пересматривать это эссе о «Строении Солнца», во время пребывания недалеко от Пьюси в Уилтшире, мне посчастливилось наблюдать явление, которое по аналогии послужило подтверждением вышеупомянутой гипотезы и особенно помогло прояснить одну из черт солнечных пятен, которую иначе трудно понять. Это было в конце августа, после периода очень жаркой погоды. Легкий поток воздуха с запада, движущийся вдоль линии долины, сохранялся в течение дня, который до 5 часов был безоблачным и, за исключением того, о котором сейчас пойдет речь, оставался безоблачным. Исключение составляло странного вида облако почти прямо над головой. Его центральная часть была сравнительно плотной и бесструктурной. Его периферийная часть, или, говоря строго, две трети, которые были ближе всего и наиболее отчетливо видны, состояли из сходящихся полос сравнительно тонкого облака. Возможно, третья часть на более удаленной стороне была устроена аналогично, но я не мог этого видеть. Мне в то время не пришло в голову задуматься о его причине, хотя, если бы вопрос был поднят, я бы, несомненно, пришел к выводу, что, поскольку небо оставалось безоблачным везде, кроме этого места, эта выпавшая масса пара должна была возникнуть в результате локального вихря. В течение примерно получаса легкий бриз унес это облако на несколько миль к востоку, и теперь его природа стала очевидной. Та центральная часть, которая при взгляде снизу казалась просто плотной, запутанной частью, по-видимому, не ближе остальных, теперь, при взгляде сбоку, была явно намного ниже остальных и грубо воронкообразной — можно сказать, соскообразной; в то время как широкая тонкая часть облака над ней была дискообразной: сходящиеся полосы облаков теперь в перспективе сливались вместе. Таким образом стало очевидно, что облако было порождено слабым вихрем, возможно, от четверти до половины мили в диаметре. Далее, внешний вид давал понять, что этот слабый вихрь был ограничен нижним слоем воздуха: слой воздуха над ним не был вовлечен в циклонное действие. И, наконец, поразительным фактом было то, что верхний слой, хотя и не был вовлечен в вихрь, был слегка разрежен из-за близости к области пониженного давления; и что его выпавший пар под действием тяги, направленной к вихрю внизу, втягивался в сходящиеся полосы. Здесь, таким образом, было действие, аналогичное тому, которое, как предполагалось выше, происходит вокруг солнечного пятна, где массы освещенного пара, составляющие фотосферу, втягиваются к вихрю циклона и одновременно вытягиваются в полосы, образуя таким образом полутень. В то же время был получен ответ на главное возражение против циклонной теории солнечных пятен. Ибо если, как здесь видно, циклон в нижнем слое может не передать вихревое движение слою над ним, мы можем понять, как в солнечном циклоне фотосфера обычно не дает никаких признаков вращающихся токов внизу и лишь изредка оказывается настолько вовлеченной в эти токи, что сама проявляет вихревое движение.

Позвольте мне добавить, что, помимо разъяснений, полученных благодаря вышеописанному явлению, вероятности в значительной степени говорят в пользу циклонного происхождения солнечных пятен. То, что некоторые из них демонстрируют явные признаки вихревого движения, неоспоримо; и если это так, возникает вопрос: какова степень вероятности того, что существует две причины для пятен? Учитывая, что они имеют так много общих черт, крайне маловероятно, что их общие черты в одних случаях являются сопутствующими вихревого движения, а в других — сопутствующими иного рода действия. Признавая эту огромную невероятность, даже при отсутствии примирения между кажущимися противоречивыми чертами, я думаю, ясно, что когда, показанным выше способом, мы получаем возможность понять, как происходит, что вихревое движение, обычно не затрагивающее фотосферу, может, следовательно, в большинстве случаев быть незаметным, причины для принятия циклонной теории становятся почти окончательными.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[25] Если вид «рисовых зерен» таким образом создается вершинами восходящих потоков (а М. Фэ принимает эту интерпретацию), то я думаю, что это исключает гипотезу М. Фэ о том, что Солнце является газообразным насквозь. Сравнительная малость светящихся пятен и их относительная однородность в размерах показывают нам, что они поднялись через слой умеренной глубины (скажем, 10 000 миль) и что этот слой имеет определенный нижний предел. Это благоприятствует гипотезе расплавленной оболочки.

[26] Я должен добавить, что, хотя М. Фэ приписывает солнечные пятна облакам, образующимся внутри циклонов, мы расходимся во мнениях относительно природы облака. Я утверждал, что оно образуется в результате разрежения и последующего охлаждения металлических газов, составляющих слой, в котором существует циклон. Он утверждает, что оно образуется внутри массы охлажденного водорода, втянутого из хромосферы в вихрь циклона. Говоря о циклонах, он заявляет: «Dans leur embouchure évasée ils entraîneront l'hydrogène froid de la chromosphère, produisant partout sur leur trajet vertical un abaissement notable de température et une obscurité relative, due à l'opacité de l'hydrogène froid englouti» (Revue Scientifique, 24 марта 1883 г.). Учитывая сильный холод, необходимый для доведения водорода до «критической точки», является сильным предположением, что движение, приданное ему жидкостным трением при входе в вихрь циклона, может вызвать вращение, разрежение и охлаждение, достаточно сильные для того, чтобы вызвать осаждение в области, столь интенсивно нагретой.

НЕЛЕПАЯ ГЕОЛОГИЯ.

[Впервые опубликовано в The Universal Review в июле 1859 г.]

Та склонность к обобщению, которой в той или иной степени обладают все умы и без которой, действительно, интеллект не может существовать, имеет неизбежные неудобства. Только через нее можно достичь истины; и все же она почти неизбежно ведет к ошибке. Если бы не тенденция утверждать для каждого другого случая то, что было найдено в наблюдаемых случаях, не могло бы быть рационального мышления; и все же из-за этой неотъемлемой тенденции люди постоянно склонны основывать на ограниченном опыте суждения, которые они ошибочно принимают за универсальные или абсолютные. В некотором смысле, однако, это едва ли можно считать злом; ибо без преждевременных обобщений истинное обобщение никогда не было бы достигнуто. Если бы мы ждали, пока все факты будут накоплены, прежде чем пытаться сформулировать их, огромная неорганизованная масса была бы неуправляемой. Только путем предварительной группировки их можно привести в такой порядок, чтобы с ними можно было иметь дело; а эта предварительная группировка — не что иное, как другое название преждевременного обобщения. Как единообразно люди следуют этому курсу и насколько необходимы ошибки как ступени к истине, хорошо иллюстрируется историей астрономии. Небесные тела движутся вокруг Земли по кругам, говорили первые наблюдатели: ведомые отчасти внешним видом, а отчасти своим опытом центральных движений в земных объектах, с которыми, поскольку все они круговые, они классифицировали небесные движения из-за отсутствия какой-либо альтернативной концепции. Без этой предварительной веры, какой бы ошибочной она ни была, не могло бы быть того сравнения положений, которое показало, что движения не представимы кругами, и которое привело к гипотезе эпициклов и эксцентриков. Только с помощью этой гипотезы, столь же неверной, но способной более точно объяснить видимость и тем самым побудить к более точным наблюдениям — только так стало возможным для Коперника показать, что гелиоцентрическая теория более осуществима, чем геоцентрическая, или для Кеплера показать, что планеты движутся вокруг Солнца по эллипсам. И снова, без помощи более продвинутой теории Кеплера о Солнечной системе Ньютон не смог бы установить тот общий закон, из которого следует, что движение небесного тела не обязательно происходит по эллипсу, а может происходить по любому коническому сечению. И наконец, только после того, как закон тяготения был проверен, стало возможным определить фактические курсы планет, спутников и комет и доказать, что вследствие возмущений их орбиты всегда отклоняются, в большей или меньшей степени, от правильных кривых. В этих последовательных теориях мы можем проследить как тенденцию людей перескакивать от скудных данных к широким обобщениям, которые либо неверны, либо лишь частично верны, так и необходимость в таких переходных обобщениях как ступенях к окончательному.

В прогрессе геологических спекуляций проявляются те же законы мышления. У нас есть догмы, которые были более чем наполовину ложными, проходя некоторое время как универсальные истины. У нас есть доказательства, собранные в подтверждение этих догм; со временем — совокупность фактов, противоречащих им; и, в конечном счете, последующая модификация. В соответствии с этой улучшенной гипотезой у нас есть лучшая классификация фактов; большая способность упорядочивать и интерпретировать новые факты, которые теперь быстро собираются; и дальнейшие результирующие исправления гипотезы. Находясь, как мы сейчас, в разгаре этого процесса, невозможно дать адекватный отчет о развитии геологической науки в таком аспекте: нам известны только ранние стадии. Однако не только интересно наблюдать, как более продвинутые взгляды, принятые в настоящее время в отношении истории Земли, были развиты из грубых взглядов, которые им предшествовали; но мы найдем крайне поучительным наблюдать это. Мы увидим, как сильно старые идеи все еще влияют как на общий ум, так и на умы самих геологов. Мы увидим, как вид доказательств, который частично упразднил эти старые идеи, все еще ежедневно накапливается и грозит совершить другие подобные революции. Короче говоря, мы увидим, где мы находимся в разработке истинной теории Земли; и, видя наше местоположение, будем лучше способны судить среди различных противоречивых мнений, какие из них лучше всего соответствуют установленному направлению геологических открытий.

Здесь нет необходимости перечислять многие спекуляции, которые в более ранние века выдвигались проницательными людьми — спекуляции, некоторые из которых содержали частицы истины. Попадая в неподходящие времена, эти спекуляции не прорастали; и поэтому нас не касаются. Мы не имеем дела с идеями, какими бы хорошими они ни были, из которых не выросла никакая наука; а только с теми, которые дали начало существующей системе геологии. Поэтому мы начинаем с Вернера.

Принимая за данные внешний вид земной коры в узком районе Германии; наблюдая постоянный порядок наложения пластов и их соответствующие физические характеристики; Вернер сделал вывод, что пласты со схожими характеристиками следовали друг за другом в одинаковом порядке по всей поверхности Земли. И видя, из ламинированной структуры многих формаций и органических остатков, содержащихся в других, что они были осадочными; он далее сделал вывод, что эти универсальные пласты были последовательно осаждены из хаотической среды, которая когда-то покрывала нашу планету. Таким образом, на очень неполном знакомстве с тысячной частью земной коры он основал широкое обобщение, применимое ко всей ее части. Эта нептунистская гипотеза, заметьте, хотя и казалась подтвержденной наиболее заметными окружающими фактами, была совершенно несостоятельной при анализе. То, что универсальная хаотическая среда должна откладывать серию многочисленных четко определенных пластов, отличающихся друг от друга по составу, непостижимо. То, что так отложенные пласты должны содержать остатки растений и животных, которые не могли жить в предполагаемых условиях, еще более непостижимо. Физически абсурдная, однако, как и была эта гипотеза, она признавала, хотя и в искаженной форме, один из великих факторов геологических изменений — действие воды. Она также послужила для выражения того факта, что формации земной коры стоят в некотором порядке. Далее, она немного сделала для предоставления номенклатуры, без которой значительный прогресс был невозможен. Наконец, она предоставила стандарт, с которым можно было сравнивать последовательности пластов в различных регионах, отмечать различия и табулировать фактические разрезы. Это было первое предварительное обобщение; и оно было полезным, если не незаменимым, как шаг к более верным.

Вслед за этой грубой концепцией, которая приписывала геологические явления одному фактору, действующему в течение одной первобытной эпохи, пришла значительно улучшенная концепция, которая приписывала их двум факторам, действующим попеременно в течение последовательных эпох. Хаттон, осознавая, что осадочные отложения все еще формируются на дне моря из детрита, приносимого реками; осознавая далее, что пласты, из которых состоит видимая поверхность, несут следы того, что были аналогично сформированы из ранее существовавшей суши; и делая вывод, что эти пласты могли стать сушей только путем поднятия после их отложения; пришел к заключению, что на протяжении неопределенного прошлого происходили периодические конвульсии, которыми поднимались континенты, с промежуточными эрами покоя, в течение которых такие континенты изнашивались и превращались в новые морские пласты, обреченные в свою очередь быть поднятыми над поверхностью океана. И обнаружив, что магматическое действие, которому некоторые ранние геологи приписывали базальтовые породы, было в бесчисленных местах причиной беспокойства, он учил, что именно оно приводило к этим периодическим конвульсиям. В этой теории мы видим: во-первых, что ранее признанный фактор воды был задуман как действующий не так, как у Вернера, образом, о котором у нас нет опыта, а образом, ежедневно демонстрируемым нам; и во-вторых, что магматический фактор, ранее рассматриваемый только как источник специальных формаций, был признан универсальным фактором, но предполагался действующим недоказанным способом. Единственный процесс Вернера Хаттон развил из катастрофического и необъяснимого в равномерный и объяснимый; в то время как тот антагонистический второй процесс, важность которого он впервые адекватно оценил, рассматривался им как катастрофический и не был ассимилирован с известными процессами — не был объяснен. Мы должны здесь отметить, однако, что факты, собранные и предварительно упорядоченные в соответствии с теорией Вернера, послужили через некоторое время для установления более рациональной теории Хаттона — по крайней мере, в том, что касается водных формаций; в то время как доктрина периодических подземных конвульсий, как бы грубо она ни была задумана Хаттоном, была временным обобщением, необходимым как шаг к теории магматического действия.

Со времен Хаттона развитие геологической мысли пошло еще дальше в том же направлении. Эти ранние широкие доктрины получили дополнительные уточнения. Было обнаружено, что действовали более многочисленные и более неоднородные факторы, чем предполагалось сначала. Концепция магматического действия была рационализирована, как ранее была рационализирована концепция водного действия. Безосновательное предположение о том, что обширные поднятия внезапно происходили после долгих интервалов покоя, переросло в последовательную теорию о том, что острова и континенты являются накопленными результатами последовательных небольших поднятий, подобных тем, что испытываются при обычных землетрясениях. Говоря более конкретно, мы обнаруживаем, во-первых, что вместо того, чтобы предполагать денудацию, производимую дождем и реками, единственным средством изнашивания суши и создания неровностей ее поверхности, геологи теперь видят, что денудация является лишь частичной причиной таких неровностей; и далее, что новые пласты, отложенные на дне моря, не являются продуктами исключительно речных отложений, а частично обусловлены действиями волн и приливных течений на побережьях. Во-вторых, мы обнаруживаем, что концепция Хаттона о поднятии подземными силами была не только модифицирована путем ассимиляции этих подземных сил с обычными силами землетрясений; но современные исследования показали, что, помимо поднятий поверхности, таким образом производятся и опускания; что локальные поднятия, так же как и общие поднятия, которые поднимают континенты, подпадают под ту же категорию; и что все эти изменения, вероятно, являются следствием прогрессирующего обрушения земной коры на ее остывающее и сжимающееся ядро. В-третьих, мы обнаруживаем, что помимо этих двух великих антагонистических факторов, современная геология признает несколько второстепенных: факторы ледников и айсбергов, факторы коралловых полипов; факторы простейших, имеющих кремнистые или известковые раковины — каждый из которых, каким бы незначительным он ни казался, способен медленно производить земные изменения значительной величины. Таким образом, недавний прогресс геологии был еще большим отходом от примитивных концепций. Вместо одной катастрофической причины, когда-то действовавшей универсально, как предполагал Вернер — вместо одной общей непрерывной причины, которой на долгие интервалы противостояла катастрофическая причина, как учил Хаттон; мы теперь признаем несколько причин, все более или менее общие и непрерывные. Мы больше не прибегаем к гипотетическим факторам для объяснения явлений, демонстрируемых земной корой; но мы день ото дня все яснее осознаем, что эти явления возникли из сил, подобных тем, что действуют сейчас, которые действовали во всех разновидностях комбинаций на протяжении неизмеримых периодов времени.