М. Стас, выдающийся бельгийский химик, провел кропотливую серию экспериментов с целью проверки этого учения. Он пришел к выводу, что атомные веса различных элементов не являются точно кратными половине веса водорода, поскольку существуют большие различия, которые невозможно объяснить ошибками эксперимента. Его исследования, однако, показали, что во многих случаях наблюдалось очень близкое приближение к предполагаемому закону Праута. Но ни в одном случае расхождение, по нашему мнению, не превышает того, что легко можно отнести на счет неизбежных примесей в исследуемых веществах; скажем, только тех, которые обусловлены конденсацией газов в порах твердых тел, что (по крайней мере в некоторых случаях), как известно, составляет весьма значительную величину.
157. С другой точки зрения, по-видимому, существуют доказательства в пользу того, что так называемые элементарные тела построены как более или менее сложные структуры одного или, самое большее, нескольких более простых видов материи.
Среди этих элементов существуют определенные группы или семейства такого рода, что различные члены одного семейства, по-видимому, связаны друг с другом так же, как соответствующие члены другого семейства.
Это ясно указывает на своего рода общность происхождения и, таким образом, подтверждает идею о том, что элементы в действительности являются сложными структурами. Но большая трудность, которую испытывали сторонники этой идеи, заключалась в кажущейся невозможности разложения таких семейных групп. Так, фтор, хлор, бром и йод, хотя они, по-видимому, связаны друг с другом каким-то особым образом, тем не менее, по-видимому, сопротивлялись всем попыткам разложения, и существуют другие подобные примеры, которые можно было бы легко назвать.
158. Однако в то же время стало признаваться, что тепло высокой температуры является очень мощным разлагающим агентом и что его функция отнюдь не ограничивается разделением молекул вещества друг от друга, как, например, когда оно отделяет молекулы воды (H2O) друг от друга, как при образовании воды из льда или пара из воды. Теперь понятно, что тепло высокой температуры также обладает способностью отделять атомные составляющие одной молекулы друг от друга, так что при чрезвычайно высокой температуре не только вода превратилась бы в пар, но и пар разложился бы на кислород и водород. Мы уже знакомы со многими примерами этой способности, которой обладает тепло высокой температуры; так, мы видим, как карбонат кальция разлагается под воздействием тепла в печи на известь и углекислый газ. Мы также видим, что при высоких температурах, сопровождающих электрическую искру, почти все соединения мгновенно разлагаются, если судить по спектру излучаемого света. Продолжая эту линию мысли, мы приходим к выводу, что, если бы мы могли получить более высокие температуры, чем те, которыми мы располагаем сейчас, мы могли бы разложить некоторые из тех веществ, которые в настоящее время кажутся элементами.
159. Локьер в своих астрономических исследованиях недавно поднял этот вопрос. Он утверждает, что на Солнце и звездах, и особенно на более белых звездах, существуют температуры, намного превышающие любые, которые были получены здесь. Он также предполагает, что простота строения сопровождается простым спектром, гипотеза, которая согласуется с тем фактом, что соединения, как правило, дают спектры гораздо более сложные, чем спектры простых веществ. Теперь любопытно, что атмосферы некоторых белых звезд, таких как Сириус, по-видимому, не содержат ничего, кроме водорода; по крайней мере, у нас нет никаких указаний на то, что они содержат что-то другое; другие звезды, опять же, менее белые, в дополнение к водороду имеют такие вещества, как железо, натрий и т. д., в то время как желтые, оранжевые и кроваво-красные звезды, а также переменные звезды, по-видимому, содержат в своих атмосферах вещества, являющиеся соединениями. Если верно, что, как правило, атмосферы более белых звезд содержат меньше элементов и элементов с наименьшим атомным весом, и что по мере уменьшения белизны звезд их атмосферы становятся более сложными по структуре, в конечном счете, если у нас есть основания связывать белизну и простоту, это, несомненно, говорит в пользу способности тепла высокой температуры расщеплять так называемые элементы.
Мы делаем вывод, что более белые звезды являются более горячими звездами, исходя из того факта, что их спектры содержат большую долю более преломляемых лучей, чем спектры желтых или красных звезд.
В конечном счете, спекуляцию такого рода не следует отбрасывать с порога, а следует сохранить как рабочую гипотезу, которая со временем может пролить большой свет на конечное строение химических элементов. Фантастично ли предполагать, что отрывок, предпосланный главе III, может относиться к этому, поскольку (в буквальном переводе) он гласит: «...элементы, сильно нагретые, будут разрушены...»?
160. Давайте теперь перейдем к развитию небесных тел. Мы уже упоминали об этом, обсуждая энергию Вселенной. При этом мы пришли к выводу, что первоначальное состояние видимой Вселенной было диффузным или хаотическим состоянием, в котором различные частицы были широко отделены друг от друга, но оказывали друг на друга гравитационную силу и, следовательно, обладали потенциальной энергией. По мере того как эти частицы сближались, сталкивались друг с другом или собирались в группы, эта потенциальная энергия постепенно превращалась в энергию тепла и энергию видимого движения. Мы можем таким образом представить, что охлаждающаяся и (за исключением очень строгих условий первоначального распределения) обязательно вращающаяся материя с течением времени отбросила определенные части самой себя, которые впоследствии образовали спутники или планетарные свиты, в то время как центральная масса образовала Солнце. У нас здесь, по сути, гипотеза развития Канта и Лапласа, и в пользу истинности этой гипотезы говорит то, что все планетарные движения Солнечной системы находятся почти в одной плоскости, а также то, что, если смотреть на систему сверху этой плоскости, все эти движения происходят в одном и том же направлении.
161. Предполагая, таким образом, что Солнечная система и, pari passu, другие звездные системы были сформированы таким образом, очень легко понять, почему центральная масса должна быть намного горячее своих спутников. Этому способствовали бы две причины. Во-первых, если предположить, что тепло массы обусловлено столкновением ее частиц под действием силы гравитации, скорости были бы намного выше для центральной массы, и, следовательно, количество тепла (на единицу массы, т. е. температура) также было бы больше. Во-вторых, тело, будучи большим, остывало бы менее быстро, чем его планеты-спутники. Эти две причины, таким образом, объединяются, делая самые большие тела Вселенной с момента их агрегации (и еще больше сейчас) самыми горячими, так что то же самое тело, которое образует гравитационный центр системы, становится, когда это необходимо, также источником света и тепла.
162. Теперь, не размышляя о природе или протяженности эфирной среды, мы можем быть уверены в двух вещах. Во-первых, почти вся, за исключением чрезвычайно малой доли, энергия света и тепла Солнца и звезд уходит в пространство и не возвращается к ним, или, другими словами, Солнце и звезды медленно остывают. Чтобы мгновенно восстановить потери Солнца от излучения, весь небесный свод должен был бы излучать так же мощно, как Солнце, — в этом случае Земля и планеты очень скоро приобрели бы (на своих поверхностях) температуру Солнца. Во-вторых, видимое движение больших тел Вселенной постепенно останавливается чем-то, что можно назвать эфирным трением. Из этого следует, что наше собственное Солнце будет постепенно терять свою яркость, а наша Земля будет постепенно терять свою орбитальную энергию и приближаться к Солнцу по пути медленно сжимающихся спиральных витков. Наконец, она запутается с Солнцем, и результатом будет превращение оставшейся орбитальной энергии в тепло, после чего два тела останутся одним.
Таким образом, существует тенденция к тому, что Солнце в конечном итоге поглотит различные планеты системы, а его тепло и энергия будут пополняться в процессе. Теперь давайте представим, что те же процессы одновременно происходят в одной из ближайших неподвижных звезд, скажем, например, в Сириусе.
Спустя невообразимые века эти две звезды, Солнце и Сириус, каждая из которых давно поглотила своих спутников, но, тем не менее, истощенная по тепловой энергии из-за излучения в пространство, могут быть представлены как движущиеся навстречу друг другу, сначала медленно, а затем с ускоренным движением.
Они, наконец, приблизятся друг к другу с большой скоростью и в конечном итоге образуют одну систему. В конечном итоге они столкнутся и образуют одну массу, орбитальная энергия каждой (или, скорее, та часть этой энергии, которая остается после эфирного трения) превратится в тепло, и материя, вследствие этого, вероятно, частично будет разбита в простую пыль, а частично испарится и превратится в газообразное, туманное состояние. Проходят века, и большая двойная масса в конечном итоге разделяет ту же участь, которая давно постигла отдельные массы, составлявшие ее; то есть она сжимается и отбрасывает планеты, но отдает большую часть своего света и тепла в пространство и постепенно становится холодной и темной, пока, наконец, не станет одним из компонентов еще более грандиозного столкновения, и ее температура снова не повысится за счет превращения видимой энергии в тепло.
163. Наши читатели заметят, как в процессе такого рода первоначальная потенциальная энергия видимой Вселенной постепенно превращается в свет и тепло, и как этот свет и тепло в конечном итоге рассеиваются в пространстве. Они также заметят, что по мере продолжения процесса массы Вселенной становятся все больше и больше. В конечном счете, диссипация энергии видимой Вселенной происходит pari passu с агрегацией массы.
Сам факт того, что большие массы видимой Вселенной имеют конечный размер, достаточен, чтобы убедить нас в том, что процесс не мог продолжаться вечно; или, другими словами, что видимая Вселенная должна была иметь свое начало во времени, и мы можем сделать вывод, что если видимая Вселенная конечна по массе, процесс в конечном итоге закончится. Все это произошло бы при условии, что мы допустим неразрушимость обычной материи; но мы можем, возможно, предположить (статья 153), что сам материал видимой Вселенной в конечном итоге исчезнет в невидимом.
164. Существует одна особенность только что описанного процесса развития, которую мы просим наших читателей отметить. Мы предположили, что видимая Вселенная после своего создания была предоставлена своим собственным законам; то есть определенным так называемым неорганическим агентам, которые за неимением лучшего знания мы в настоящее время называем силами, благодаря которым происходило ее развитие. В самом начале мог существовать только один вид первичного атома, или, говоря иначе, абсолютная простота материала. Однако по мере того, как различные атомы приближались друг к другу благодаря силам, которыми они были наделены, другие и более сложные структуры заняли место совершенно простого первичного вещества. Различные виды молекул были произведены при различных температурах, и они в конечном итоге соединились, чтобы создать небесные тела или миры, некоторые из них сравнительно небольшие, другие очень большие. Таким образом, прогресс идет от регулярного к нерегулярному. И мы находим аналогичный прогресс, когда рассматриваем неорганическое развитие нашего собственного мира. Действие воды округляет гальку, но она округляет ее нерегулярно; она производит почву, но почва нерегулярна по размеру своих зерен и изменчива по составу. Везде, где то, что можно назвать грубыми силами природы, предоставлено самим себе, это всегда результат: не так, однако, когда организмы участвуют в развитии. Два живых существа одного семейства более похожи друг на друга, чем две песчинки или две частицы почвы. Яйца птиц одного семейства, соответствующие перья птиц одного вида, муравьи из одного муравейника — все они образуют группы, члены которых имеют очень сильное сходство друг с другом.
Мы находим это сходство еще более выраженным, когда рассматриваем некоторые продукты человеческой индустрии. Возьмем, например, монеты из одного штампа, или пули из одной формы, или оттиски с одной гравированной пластины, и мы сразу же осознаем поразительную разницу между продуктами, развитыми неорганическими средствами, и теми, которые развиты разумным агентом, проектирующим единообразие.
165. Давайте теперь перейдем к рассмотрению развития жизни. Давайте представим, что первичные атомы давно соединились, в результате чего образовались различные химические вещества. И давайте далее представим, что эти различные вещества давно собрались в миры, сначала различных размеров; но что эти миры постепенно остыли, пока один из них, скажем, Земля, наконец, не достиг условий, при которых жизнь (такая, какой мы ее знаем) становится возможной. Соответственно, жизнь появляется; не та жизнь, которая есть сейчас, а нечто гораздо более грубое и простое. Но с течением времени мы находим совершенно иной порядок организованных существ; появился более высокий и более совершенный тип, и тип продолжает расти, пока не завершается появлением человека, существа, наделенного разумом и способного рассуждать о явлениях вокруг него. Теперь, если человек рассматривает эти организованные формы, которые существуют на Земле бок о бок с ним, он сразу же замечает, что ряд особей обладает определенными общими характеристиками, и он выражает этот опыт, говоря, что эти особи принадлежат к одному виду. «Когда мы называем группу животных или растений видом, — говорит профессор Гексли, — мы можем подразумевать под этим либо то, что все эти животные или растения имеют какую-то общую особенность формы или структуры; либо мы можем иметь в виду, что они обладают каким-то общим функциональным характером. Та часть биологической науки, которая имеет дело с формой и структурой, называется морфологией; та, которая занимается функцией, — физиологией. Так что мы можем удобно говорить об этих двух смыслах, или аспектах, «вида» — один как морфологический, другой как физиологический... Таким образом, лошади образуют вид, потому что группа животных, к которой применяется это название, отличается от всех остальных в мире следующими постоянно связанными характеристиками: — Они имеют, 1. позвоночник; 2. молочные железы; 3. плацентарный эмбрион; 4. четыре ноги; 5. один хорошо развитый палец на каждой ноге, снабженный копытом; 6. пушистый хвост; и 7. мозоли на внутренних сторонах как передних, так и задних ног. Ослы, опять же, образуют отдельный вид, потому что, при тех же характеристиках, вплоть до пятой в приведенном выше списке, все ослы имеют кисточки на хвостах и имеют мозоли только на внутренней стороне передних ног».
Но очень часто морфологические особенности вида легче распознать, чем выразить. Никто, например, не преминул бы отнести лошадь к одному виду, а осла к другому, даже не зная некоторых из тех специфических особенностей, которые натуралист выбирает как наиболее точно передающие научное описание их различия.
166. Давайте теперь рассмотрим вопрос о виде с его физиологической точки зрения. Предположим, что две особи, A и B, разных полов, свободно скрещиваются друг с другом, производя потомство, и что две особи, C и D, делают то же самое.
Теперь, если потомство A и B способно свободно скрещиваться с потомством C и D, производя потомство, поколение за поколением, тогда можно сказать, что A, B, C и D принадлежат к одному и тому же физиологическому виду.
Чтобы привести иллюстрацию, заимствованную у профессора Гексли: давайте представим, что A — арабская лошадь, а B — ломовая лошадь; также что C — ломовая лошадь, а D — арабская лошадь. Теперь потомство этих двух пар будет состоять из метисов, занимающих промежуточное положение между арабской и ломовой лошадью; но они будут совершенно фертильны между собой при спаривании. Поэтому мы заключаем, что ломовая лошадь и арабская лошадь не являются отдельными физиологическими видами, а лишь разновидностями одного и того же вида. Опять же, пусть A — лошадь, а B — осел, также пусть C — осел, а D — лошадь. У пар все равно будет потомство, и это будут мулы, имеющие характер, промежуточный между характером лошади и характером осла; но, с другой стороны, эти мулы не смогут скрещиваться между собой, чтобы произвести потомство. Поэтому мы вправе утверждать, что лошадь и осел относятся к разным физиологическим видам.
Если бы мы когда-нибудь попытались спарить животных, гораздо более непохожих друг на друга, чем лошадь и осел, мы бы просто потерпели неудачу. Они не сойдутся, и мы не можем сказать, были бы они способны произвести потомство, если бы сошлись. Поэтому мы можем сделать вывод, что, по сути, существуют определенные четко выраженные физиологические виды, которые вообще не будут скрещиваться друг с другом, в то время как существуют другие виды, также физиологически различные, но не так заметно отделенные друг от друга, которые могут быть приведены к скрещиванию, причем их потомство будет бесплодным.
167. Самым очевидным выводом, который можно сделать из этих фактов, был бы вывод о неизменности видов и невозможности их трансмутации — бесплодие гибридов является законом, который предотвращает любую такую трансмутацию. И поскольку физиологический вид нельзя сделать другим, очевидный вывод заключается в том, что в прошлом они всегда были такими же, как сейчас. Если это допустить, то следует, что, поскольку они возникли во времени, они должны были изначально быть произведены почти такими же, как они есть в настоящий момент, — для каждого вида требуется отдельный акт производства, или, скорее, два отдельных акта для каждого вида. Эта позиция всегда рассматривалась как оплот определенным классом теологических мыслителей, и они возмущались попытками людей науки получить любое другое объяснение происхождения видов.
Люди науки, с другой стороны, отстаивали свое право обсуждать этот вопрос с той же свободой, что и любой другой. Наша точка зрения несколько отличается от точки зрения любой из этих двух сторон. Мы считаем, что это не столько право или привилегия, сколько священный долг человека науки — отодвинуть прямое вмешательство Великой Первопричины — безусловного — как можно дальше во времени. Это интеллектуальная или, скорее, теоретическая работа, которую он призван выполнять — пост, который был отведен ему в экономике Вселенной.