Но как, спросит читатель, могут такие твердые тела, выброшенные из Солнца, приобрести орбитальные пути вокруг него? «Нас учили, что парабола — это необходимый путь таких выбросов». Проктор, очевидно, рассуждал именно так, ибо в апрельском номере журнала «Фрейзерс Мэгэзин» он говорит, что некоторые из моих идей «противоречат любым известным законам, физическим или динамическим», что «нет ничего абсолютно невероятного в концепции, что массы газообразного, жидкого или твердого вещества могут быть отброшены на высоту, многократно превышающую высоту самых высоких цветных протуберанцев; тогда как не только невероятно, но и невозможно, чтобы такое вещество в каком-либо случае стало вращаться по замкнутой орбите вокруг Солнца».
Более внимательное чтение показало бы Проктору, что я рассматривал и другие условия, помимо тех, что описаны в учебниках, что этот случай отнюдь не является простым радиальным выбросом из неподвижного тела в свободное пространство с беспрепятственным возвращением. Я четко заявил, что «недавние выбросы могут иметь любую форму орбиты в пределах границ конических сечений», от прямой линии, возвращающейся в саму себя из-за абсолютно вертикального выброса, до круговой орбиты, созданной тангенциальным выбросом таких искривленных протуберанцев, как «бараний рог» и т. д. Контур зодиакального света был бы сформирован конечной или афелийной частью этих траекторий или таким их количеством, которое было бы достаточно для получения видимого результата.
Опять же, говоря об астероидах в главе XIV, я утверждаю, что «я ожидал бы еще большего удлинения и эксцентриситета у некоторых из них, и такие орбиты могли существовать; но астероид с орбитой кометного эксцентриситета, который в ходе каждого оборота пересекал бы пути Меркурия, Венеры, Земли и Марса почти в одной плоскости и пронзал бы густо рассеянное зодиакальное скопление как при движении к Солнцу, так и при возвращении от него, подвергался бы возмущениям, которые продолжались бы до тех пор, пока не произошло бы одно из двух. Его тангенциальная сила могла бы стать настолько нейтрализованной, а его орбита настолько удлиненной, что в конечном итоге его перигелийное расстояние не превышало бы солнечного радиуса, и он закончил бы свой путь, вернувшись к Солнцу. С другой стороны, его тангенциальная скорость могла бы быть увеличена сильными притяжениями Юпитера при медленном повороте его афелийного пути и аналогичным образом подвергнуться влиянию дружественных толчков при пересечении орбит внутренних планет; и таким образом его орбита могла бы расшириться, пока он не перестал бы периодически пересекать путь какой-либо из планет, установившись на орбите, постоянно находящейся между любыми двумя. Однажды установившись на таком пути, он оставался бы там со сравнительной стабильностью и постоянством. Если я прав в этом взгляде на динамическую историю этих более старых выбросов, то все длинные эллиптические пути зодиакальных частиц, метеоритов или астероидов с течением веков были бы устранены, а оставшиеся орбиты имели бы скорее планетарные, чем кометные пропорции».
Небольшое размышление над вышеуказанными законами диссоциации покажет, что максимальная сила водородного взрыва произойдет не при рождении выбросов, а позже, когда диссоциированные газы уже будут отброшены за пределы сферы сдерживающих паров. Если мое объяснение верно, типичная форма солнечного протуберанца должна быть формой раскидистого дерева с высоким стволом. Сначала наименьшее сопротивление излучению и последующему взрывному соединению должно быть в вертикальном направлении, так как это обеспечит кратчайшую линию, которую можно провести через толщу окружающей оболочки сопротивляющегося пара; но при поднятии над этой оболочкой диссоциированные газы, охлажденные собственным расширением и сравнительно свободные для излучения во всех направлениях, кроме направленного вниз, будут взрываться как в боковом, так и в вертикальном направлении, и таким образом расширяться в головную часть. Мой теоретический протуберанец будет, короче говоря, гигантской ракетой, неуклонно движущейся вверх до определенного предела, а затем постепенно взрывающейся и выбрасывающей свои снаряды во всех направлениях от вертикального до абсолютно горизонтального. Если последние приобретут скорость около 300 миль в секунду, возможна была бы не только замкнутая, но даже абсолютно круговая орбита. Эти и множество более слабых боковых выбросов, достигающих Солнца по коротким параболическим путям, объясняют тайну внутренней короны.
Мне достаточно отослать Проктора к его собственной недавно опубликованной книге о Солнце, где он найдет на таблицах 4, 5 и 6 ряд рисунков Цёлльнера и Респиги, которые настолько полно подтверждают мои необходимые теоретические выводы, что они могли бы быть серией моих собственных эскизов. Если учесть, что основание протуберанца видно только тогда, когда он случайно начинается точно от края Солнца, в то время как у подавляющего большинства тех, что наблюдаются и были зарисованы, значительная часть ствола скрыта от глаз солнечной округлостью, доказательства, предоставляемые такими рисунками в поддержку моего теоретического вывода о том, что типичная форма солнечных протуберанцев — это форма пальмы или взрывающейся ракеты, значительно усиливаются.
В статье П. Секки, датированной Римом, 20 марта 1871 года, и опубликованной в «Comptes Rendus» 27 марта, этот ветеран солнечных наблюдений говорит о протуберанцах как о состоящих из струй, которые, «достигнув определенной высоты, останавливаются и закручиваются сами по себе, давая рождение блестящему облаку». Это облако представлено как распространяющееся во все стороны с вершины объединенных струй. Далее он говорит: «Очень часто можно увидеть маленькое струйное пятно на определенной высоте над хромосферой, которое там распространяется в широкую шляпу («un large chapeau») абсолютно туманного состава». Эта распространяющаяся туманность — это вспышка раскаленных паров, вызванная взрывом, который, согласно моему объяснению, теоретически должен происходить именно таким образом и в том месте, которое описано. Эти расширенные раскаленные газы станут видимыми благодаря спектроскопическому разбавлению непрерывного спектра более плотной фотосферы, в то время как твердые снаряды, которые должны исходить из них во всех направлениях, можно увидеть только во время солнечного затмения.
Наблюдения и рисунки Цёлльнера и Респиги были по большей части сделаны, когда моя книга находилась в печати, и, подобно наблюдениям Секки, процитированным выше, были мне неизвестны, когда я писал; тогда я мог лишь процитировать в поддержку своих теоретических требований свидетельства фактически наблюдаемого тангенциального выброса, предоставленные сэром Джоном Гершелем в его отчете о великой солнечной буре 1 сентября 1859 года.
Помимо этого прямого тангенциального выброса, существуют другие элементы движения, способствующие тому же результату, такие как вращение протуберанцев вокруг самих себя, их поступательное движение по солнечному диску и вращение самого Солнца.
Я должен теперь завершить этот очерк, заявив, что для того, чтобы подвергнуть фундаментальный вопрос о вселенской атмосфере эксперименту, аналогичному тому, с помощью которого Паскаль проверил атмосферную теорию Торричелли, я рассчитал теоретическую плотность атмосферы Луны и каждой из планет и сравнил результаты как можно строже с наблюдаемыми фактами. Поскольку Юпитер в 27 100 раз тяжелее Луны, а между этими широкими крайностями находятся шесть планет, представляющих большие вариации массы, вероятности случайного совпадения подавляюще против меня, и тесное совпадение наблюдаемой телескопической рефракции и других явлений с теоретической атмосферной плотностью должно служить самым сильным подтверждением обоснованности фундамента всего моего аргумента. Такое совпадение существует, и некоторый новый и весьма любопытный свет неожиданно проливается на метеорологию Марса и строение более крупных планет. Последние, если я прав, должны быть миниатюрными солнцами, постоянно раскаленными докрасна или добела, должны представлять собой нечто вроде фотосферы, окруженной сферой пара (внешнюю сторону которой мы видим), должны иметь имитирующие пятна вихри и протуберанцы, а в случае Сатурна — выбрасывать залпы метеорного вещества, часть которого должна в конечном итоге осесть на орбитальные пути и, таким образом, образовать кольца.
Это поразительные выводы, и когда я пришел к ним, они были совершенно несовместимы с общим астрономическим мнением, но с момента их публикации я обнаружил, что некоторые астрономы уже проявили значительную готовность принять их. В моем случае этот взгляд на солнечное строение более крупных планет — не вопрос простого мнения, догадки или вероятности, а следствие необходимости, и, как сказано на странице 200, «великая тайна колец Сатурна разрешается в простое следствие, доказуемый и необходимый результат действия знакомых сил, законы действия которых были продемонстрированы здесь, на Земле, путем экспериментальных исследований в наших лабораториях. Никаких натянутых гипотез о воображаемых силах не требуется, никаких эфиров или других материалов не требуется, кроме тех, что находятся под нашими ногами и над нашими головами здесь, на нашей собственной планете; все, что необходимо, — это допустить, что хорошо известные элементы и соединения химика и продемонстрированные силы экспериментального физика существуют и действуют в местах, описанных астрономом, и имеют описанные им количества и способы распределения; этот простой постулат принят, эти чудесные придатки возникают в рациональном существовании, и, подобно вечным огням Солнца, бесплодной поверхности Луны, сухим долинам Меркурия, туманным уклончивостям Венеры, морям, континентам и полярным ледникам Марса и покрытому облаками лицу Юпитера, следуют как необходимые последствия вселенской атмосферы».
Если я прав, приписывая газообразное состояние Солнцу и более крупным планетам и прослеживая поддержание этого состояния до возмущающей гравитации сопровождающих планет или спутников, решение загадки туманностей представляется само собой. Нам нужно лишь предположить звездное скопление или группу, состоящую из светил солнечных или крупных планетарных размеров, и что они взаимно воздействуют друг на друга, как планеты на наше Солнце или спутники на Сатурн, но в гораздо более сильной степени из-за гораздо больших относительных масс реагирующих элементов, и мы получаем условия, при которых огромные газообразные светила были бы не просто испещрены на своей поверхности, но расколоты до самых центров, сформированы и вылеплены повсюду вихревым ураганом всего их вещества. Когда таким образом в центре торнадо противоборствующих гравитаций истерзанное светило было бы физически скручено в огромный вихревой кратер, в недра которого водяной пар был бы затянут и диссоциирован, а затем, переплетясь с внутренним веществом расколотой сферы, был бы выброшен вверх, чтобы снова вырваться во взрыве такой величины, что исходное тело было бы заметно представлено как простой придаток, корпус ракеты потока огня, который оно извергло.
Читатель должен завершить картину. Если он приложит немного усилий, то обнаружит, что она становится портретом той или иной туманности, в зависимости от того, с какого типа взаимодействующего гравитацией звездного скопления он начинает. Я попытался проработать некоторые детали условий туманностей в главе XX. В главе XXI я завершил, показав аналогию между Солнцем и гидроэлектрической машиной, где Солнце — это цилиндр, а протуберанцы — паровые струи. Если выходящие струи пара высокого давления обладают теми же свойствами на расстоянии 93 миллионов миль от Земли, что и на ее поверхности, то тело Солнца и выходящий пар должны находиться в противоположных электрических состояниях, и должен возникнуть яростный электрический резонанс; и если законы электрической индукции постоянны во всей Вселенной, Земля должна быть так же неизбежно подвержена солнечному электрическому влиянию, как и его тепловым излучениям. Таким образом, те же рассуждения, которые объясняют происхождение и поддержание солнечного тепла и света, солнечных пятен, фотосферы, хромосферы, сьерры, протуберанцев, зодиакального света, аэролитов и астероидов, метеорологии планет и колец Сатурна, также показывают, как могут возникать электрические возмущения, которые производят северное сияние и направляют стрелку компаса.
Электрические теории короны и зодиакального света и их связь в каком-либо виде с северным сиянием были выдвинуты во многих формах, но, насколько я узнал, ни одна из них не дает никакого объяснения происхождения электрического возмущения. Без этого они подобны вихрям Декарта, которые объясняли движения планет, предполагая другой вид движения, еще более непостижимый.
Объяснения, которые труднее объяснить, чем явления, которые они призваны прояснить, лишь затуманивают свет истинной науки и стоят как препятствия на пути прогресса здравой философии.
ТЕОРИЯ СОЛНЦА ДОКТОРА СИМЕНСА.
2 марта 1882 года доктор К. В. Сименс прочитал доклад в Королевском обществе, а в апрельском номере журнала «Nineteenth Century» опубликовал статью «Новая теория Солнца». Все, кто читал мое эссе «Топливо Солнца», удивлены заявлением, с которого начинается журнальная статья, а именно: что это «может быть названо первой попыткой открыть для Солнца дебетово-кредитовый счет, поскольку до сих пор его рассматривали только как великого раздатчика, непрерывно изливающего свое безграничное богатство тепла, не получая ничего взамен».
Некоторые из моих друзей полагают, что доктор Сименс намеренно проигнорировал самый важный элемент моей теории, и предложили мне выразить возмущение и протест. Я, однако, вполне удовлетворен тем, что они ошибаются. Я ясно вижу, что, хотя доктор Сименс цитирует мою книгу, он не читал ее, когда делал это; что, утверждая, будто «Гроув, Гумбольдт, Цёлльнер и Мэттью Уильямс смело заявили о существовании пространства, заполненного материей», он почерпнул эту информацию из статьи доктора Стерри Ханта, которую он впоследствии цитирует. Этот вывод был подтвержден последующей перепиской с доктором Сименсом, который говорит мне, что видел книгу несколько лет назад, но не читал ее. Мой вклад в философию солнечной физики был бы гораздо более широко известен и лучше оценен, если бы я последовал обычному курсу: сначала объявить «рабочую гипотезу», чтобы отпугнуть других от этой области, затем прочитать предварительный доклад, затем еще один и еще один, и так далее в течение десяти или дюжины лет, вместо того чтобы опубликовать сразу том в восьмую долю листа объемом 240 страниц, который оказался слишком громоздким даже для многих из тех, кто специально интересуется этим предметом.
Я вынужден сделать вывод, что именно по этой причине так много спекуляций, которые были физическими ересями, когда излагались в ней, с тех пор стали так широко приняты без соответствующего признания. Это не место для уточнения подробностей таких заимствований, но я могу упомянуть, что в свое время будет опубликовано «Приложение к Топливу Солнца», включающее всю историю вопроса. Материалы все на руках и ждут только упорядочения. Тем временем я кратко изложу некоторые пункты согласия и различия между доктором Сименсом и мной.
Во-первых, мы оба берем в качестве фундаментальной основы спекуляций идею вселенского распространения атмосферной материи, и мы оба рассматриваем ее как получателя рассеянных солнечных излучений, которые впоследствии восстанавливаются и переконденсируются или концентрируются. Таким образом, наше «топливо Солнца» в первую очередь одно и то же, но, как будет видно в дальнейшем, наш механизм питания солнечной печи существенно различен.
Некоторые высушенные педанты насмехались над моим названием «Топливо Солнца» как «сенсационным» и отказывались читать книгу по этой причине; но доктор Стерри Хант обеспечил мне достаточную месть. Он откопал интересную статью сэра Исаака Ньютона, датированную 1675 годом, в которой та же сенсационность совершается с очень небольшими изменениями, причем название статьи сэра Исаака Ньютона — «Солнечное топливо». Кроме того, его спекуляции любопытно похожи на мои собственные, его фундаментальная идея, очевидно, та же, но химия его времени была слишком расплывчатой и неясной, чтобы сделать возможным ее развитие. Эта статья была проигнорирована и отложена, не была напечатана в «Трудах Королевского общества» и оставалась в целом неизвестной до нескольких месяцев назад, когда энергичный американский философ извлек ее и обсудил ее замечательные предвосхищения.
Доктор Сименс предполагает, что вращение Солнца осуществляет своего рода «веерное действие», выбрасывая нагретую атмосферную материю из его экваториальных областей, которая затем возвращается и переходит в полярные области Солнца. Этот обмен он описывает как осуществляемый различиями давления на жидкую оболочку Солнца; часть над полярными областями удерживается всей силой солнечной гравитации, в то время как экваториальная атмосфера подвержена этому давлению или притяжению за вычетом центробежного импульса, обусловленного солнечным вращением. Он утверждает, что это «центробежное действие, как бы мало оно ни было по сравнению с огромным притяжением Солнца, нарушило бы равновесие и определило бы движение к Солнцу в отношении массы, противоположной полярной поверхности, и в пространство в отношении экваториальной массы». Он добавляет, что «экваториальный ток, созданный таким образом, благодаря своим могучим пропорциям, будет течь наружу в пространство на практически неограниченное расстояние».
Я не буду здесь обсуждать динамику этой гипотезы; произойдет ли возвращающее действие превосходящего полярного притяжения на огромных расстояниях от Солнца, предполагаемых доктором Сименсом, или гораздо ближе к дому, и произведет ли эффект, подобный возвратному движению пламени его собственной регенеративной газовой горелки; или прав ли он, сравнивая центробежную силу на солнечном экваторе с земной, просто измеряя относительную скорость поступательного движения независимо от угловой скорости. Я лишь предложу, что при обсуждении этого необходимо, чтобы воздать должное доктору Сименсу, всегда помнить о предполагаемом условии вселенской и непрерывной атмосферной среды, а не рассуждать, как некоторые уже делали, на основе ограниченной солнечной атмосферы с определенной границей, из-за которой частицы атмосферной материи должны быть выброшены в пустое пространство без вмешательства всепроникающего давления жидкости.