СОВРЕМЕННЫЕ КОСМОГОНИИ

Того же автора

ПОПУЛЯРНАЯ ИСТОРИЯ АСТРОНОМИИ В XIX ВЕКЕ

ЧЕТВЕРТОЕ ИЗДАНИЕ. ФОРМАТ IN-OCTAVO, В ПЕРЕПЛЕТЕ, С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ. ЦЕНА 15 ШИЛЛИНГОВ НЕТТО

ПРОБЛЕМЫ АСТРОФИЗИКИ

ФОРМАТ IN-OCTAVO, В ПЕРЕПЛЕТЕ, С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ. ЦЕНА 20 ШИЛЛИНГОВ НЕТТО

СИСТЕМА ЗВЕЗД

ВТОРОЕ ИЗДАНИЕ. ФОРМАТ IN-OCTAVO, В ПЕРЕПЛЕТЕ, С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ. ЦЕНА 20 ШИЛЛИНГОВ НЕТТО

A. & C. Black · Сохо-сквер · Лондон, W.

«Мир — это пророчество о грядущих мирах». — Юнг

СОВРЕМЕННЫЕ КОСМОГОНИИ

АВТОР:

АГНЕС М. КЛЕРК

ПОЧЕТНЫЙ ЧЛЕН КОРОЛЕВСКОГО АСТРОНОМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА

АВТОР КНИГ

«ПОПУЛЯРНАЯ ИСТОРИЯ АСТРОНОМИИ В XIX ВЕКЕ», «СИСТЕМА ЗВЕЗД», «ПРОБЛЕМЫ АСТРОФИЗИКИ» И ДРУГИХ РАБОТ

ЛОНДОН

АДАМ И ЧАРЛЬЗ БЛЭК

1905

ПРЕДИСЛОВИЕ

Из шестнадцати глав, составляющих эту небольшую работу, тринадцать были опубликованы в виде серии, начатой в журнале Knowledge и продолженной в Knowledge and Illustrated Scientific News, и владельцам этих изданий я приношу искреннюю благодарность за любезное разрешение на их перепечатку. Три дополнительные главы, соответствующие тем, что представлены сейчас, хотя и не идентичные им, составляли неотъемлемую часть первоначального плана книги, которая предлагается вниманию публики в надежде, что она позволит широкому кругу читателей проследить с тем глубоким интересом, который это должно внушать, ход современных исследований относительно происхождения мира. Их продвижение отнюдь не является гладким или легким. В попытке вернуться к началу вещей встречается множество трудностей и недоумений. Некоторые старые пути были разрушены первопроходцами науки двадцатого века, а процесс прокладки новых, которые вели бы дальше в неизвестное прошлое, медлен и трудоемок. Но конечная станция железной дороги в пустыне — это место паломничества, вызывающее особые размышления, и несколько таких отдаленных постов и временных остановок более или менее смутно локализованы на следующих страницах.

London, November, 16, 1905.

CONTENTS

CHAPTER |  | PAGE
I. | FROM THALES TO KANT | 1
II. | THE NEBULAR HYPOTHESIS | 21
III. | CRITICISMS OF THE NEBULAR HYPOTHESIS | 39
IV. | THE NEBULAR HYPOTHESIS VARIED AND IMPROVED | 60
V. | TIDAL FRICTION AS AN AGENT IN COSMOGONY | 83
VI. | THE FISSION OF ROTATING GLOBES | 100
VII. | WORLD-BUILDING OUT OF METEORITES | 118
VIII. | COSMOGONY IN THE TWENTIETH CENTURY | 135
IX. | PROTYLE: WHAT IS IT? | 150
X. | UNIVERSAL FORCES | 166
XI. | THE INEVITABLE ETHER | 183
XII. | THE FORMS OF NEBULÆ | 199
XIII. | THE PROCESSION OF SUNS | 216
XIV. | OUR OWN SYSTEM | 232
XV. | REMNANTS AND SURVIVALS | 250
XVI. | LIFE AS THE OUTCOME | 265
INDEX |  | 283

СОВРЕМЕННЫЕ КОСМОГОНИИ

ГЛАВА I

ОТ ФАЛЕСА ДО КАНТА

Очень немногие, даже из самых диких племен, довольствуются тем, чтобы принимать мир таким, какой он есть, не размышляя о том, как он возник. Ибо время имеет три измерения — прошлое, настоящее и будущее — и мы не можем ограничить наши мысли одним из них, так же как не можем существовать телесно в Флатландии. Нам, правда, говорят, что абипоны и эскимосы отказываются утруждать себя вопросами о происхождении на том основании, что суровые факты жизни не оставляют места для праздных дискуссий; но даже они чувствуют себя обязанными оправдывать свое отсутствие любопытства. В более благоприятных обстоятельствах они также претендовали бы на чисто человеческую привилегию «смотреть вперед и назад», как, возможно, делали их забытые предки. Действительно, трудно вообще думать об устройстве природы, не пытаясь угадать, пусть даже грубым предположением, процесс ее созидания. Мы инстинктивно убеждены, что не существует такой вещи, как неизменность состояния. В этом Гераклит был прав.

Опыт говорит нам о постоянных изменениях в нас самих и во всем, что нас окружает. Разум учит нас, что их мельчайшие мгновенные эффекты, если проследить их назад на неопределенное время, должны суммироваться в колоссальный итог. Иными словами, невозможно установить предел различию между тем, что есть, и тем, что было. И все же механизм изменений должен был быть как-то запущен. Начальное состояние предписано логической необходимостью. И старт был дан на определенных условиях — он был «обусловлен». Но обусловленное подразумевает абсолютное; установления — законодательную силу. Неизбежность этой связи более или менее смутно осознавалась везде, где люди пытались установить некое согласие между явлениями и интуицией, результаты чего видны в колеблющихся очертаниях многих примитивных космогоний. Однако только в еврейских Писаниях идея Творения была реализована во всей своей полноте и свободе; в других местах боги, призываемые для создания мира, сами требовали истории своего рождения, причем теогония была обычным и необходимым прелюдией к космогонии.

Тем не менее, эти вводные генеалогии представляли собой лишь «образные мысли» (как было удачно сказано) [1]. Ночь и тьма принимали личные очертания, и из неясности их союза лучезарно возникали существа света, которые приступали, согласно предопределенному закону порядка, к сортировке элементов хаоса и приведению их в космическую гармонию.

Эта мифическая фаза мысли завершилась в Греции с возникновением Ионийской школы философии. Древние легенды, дискредитированные приходом новой мудрости, получили новую жизнь под видом фольклора; орфические басни были оставлены поэтам и народу; а мудрец из Милета положил начало спекулятивной традиции, поддерживаемой длинной чередой метафизиков вплоть до самого порога недавней научной эпохи. Все они были тем, что мы назвали бы эволюционистами — Фалес Милетский не меньше, чем Декарт и Сведенборг; иными словами, их главной целью было найти практически осуществимый способ выведения систематического расположения связанных частей из монотонности недифференцированного смешения. Приступая к этому предприятию, они столкнулись с двумя различными проблемами. Одна касалась природы первобытной мировой материи; другая — операций, которым она была подвергнута. Современные теоретики сделали своей главной целью объяснение механизма космического роста — вовлеченной в него игры сил, сопровождающих его трансформаций и прогрессивного перераспределения энергии. Но вопросы такого рода могли быть сформулированы лишь в самой незначительной мере ранними мыслителями, которые, соответственно, посвятили свое главное внимание выбору подходящего материала для упражнения своей конструктивной изобретательности.

Фалес утверждал, что все вещи произошли из воды, и вода до сих пор остается среди неискушенных племен излюбленным «первовеществом» (Urstoff). Анаксимен заменил ее воздухом. Гераклит отдал предпочтение подвижному и жизненному (как он полагал) элементу огня. Анаксимандр, с другой стороны, мог бы выдвинуть небезосновательную претензию на приоритет перед сэром Уильямом Круксом в изобретении «протиля». Он представлял себе матрицей мира бескрайний простор обобщенной материи, потенциально содержащей все химические виды, которые, постепенно разделяясь благодаря сродству подобного к подобному, образовывали своими контрастами и соединениями бесконечно разнообразную совокупность вещей. Преемники Анаксимандра прибегали к спонтанно возникающим сгущениям и разрежениям как к главной движущей силе развития; но все эти расплывчатые принципы были быстро вытеснены в забвение определенным и понятным учением о «четырех элементах», сформулированным Эмпедоклом, которое, подкрепленное авторитетом Платона, заняло на почти два тысячелетия неоспоримое место среди основ науки. Ошибочное и вводящее в заблуждение, оно тем не менее служило средством упорядочения явлений и направления блуждающих идей — это был путь, которому следовало идти в отсутствие какого-либо лучшего метода ориентации.

Левкипп и его более знаменитые ученики, Демокрит и Эпикур, были первыми, кто осмелился проследить механическую историю космоса. Их первобытные атомы были наделены весом, и именно вес, или гравитация, в конечном счете определял их пространственное расположение и взаимные отношения. Прямолинейные в первом наброске схемы, их движения были несколько произвольно отклонены Эпикуром; и возникающие отсюда вращения в конечном итоге стали, так сказать, подлинными и точными в декартовых вихрях и солнечном водовороте Сведенборга. «Естественная история» Вселенной Канта была еще одной, хотя и совершенно отдельной ветвью атомистического древа. Демокритовы атомы, однако, и в меньшей степени кантовские атомы, существенно отличались от предельных частиц химического анализа, постулируемых Дальтоном. Это был случайный набор — несообразная смесь фрагментов, а не элементарных порций материи, бесконечно разнообразных по размеру, форме и массе.

И это разнообразие было создано не как простая игра фантазии. Оно было строго необходимо для принятого плана действий. Ибо, помимо неоднородности, очевидно, не могло быть никакого развития. Абсолютная однородность подразумевает абсолютную неизменность. Изменение может возникнуть только через неравенство. Должен быть наклон уровня, прежде чем ток начнет течь; необходима некая причина преобладания, чтобы задать ему направление. Здесь, безусловно, кроется начальный камень преткновения всех космогонистов. Обычно они преодолевают его, предполагая возникновение случайных сгущений, защищенных от опровержения, но не поддающихся проверке. Таким образом, этот прием является предвосхищением основания.

Теории мировой истории составляли неотъемлемую часть античной философии. Каждый основатель школы стремился создать полную систему знаний, соразмерную явлениям, охватывающую все вещи, от primum mobile в вышине до травинки под ногами, и рационализирующую прошлое, настоящее и будущее всего всеобъемлющего целого. Современная наука менее амбициозна. Не претендуя на столь обширный синтез, она довольствуется кропотливым знакомством с фактами природы, обдумыванием их следствий и, если возможно, реконструкцией на основе этих фактов состояния вещей в «туманном прошлом» неизмеримого времени. Правда, никакими подобными средствами нельзя достичь их начала в каком-либо реальном смысле; оружие индукции притупляется задолго до того, как достигает сердца этой тайны; однако признание их неадекватности приносит компенсацию в виде более полного овладения их должным применением. Наука, так называемая, была, действительно, вплоть до бэконовской эры мутной смесью физики с метафизикой. Решение, можно сказать, пытались найти для нерастворимого материала, который отказывался растворяться и не давал осадка.

Греческий взгляд на природу был по существу пантеистическим. Ионийские мыслители, по-видимому, предполагали, не настаивая на этом прямо, ее способность к саморегулированию. Один лишь Аристотель решительно отверг доктрину космической жизненности или подсознательных тенденций. Но Платон принял и возвеличил восточную традицию; концепция «Мировой Души» обязана ему своим смутным великолепием и непреходящим очарованием. Функция платоновского вице-творца (ибо Мировая Душа должна считаться таковой) заключалась в придании грубой материи соответствия архетипическим идеям Божественного разума; это, однако, не было достигнуто раз и навсегда, а путем прогрессивного одухотворения того, что по своей природе было мертвым и неодушевленным. Духовный агент, соединяясь с универсальной структурой, придавал ей подобие жизни, неясную чувствительность и даже некое подобие скрытого интеллекта; и так anima mundi была сформирована и продолжала век за веком быть предметом и источником представлений, невероятно диких и фантастических.

Одна великая мысль — мысль о единстве природы — лежала в их основе, но ее значение было утрачено среди фантасмагории неоплатонических возвышений. Отсюда черпали вдохновение вакхические восторги Джордано Бруно; здесь была основа пантеизма Спинозы. Демиург Шелли, ощущаемый как «живой дух», видимый как «могучая тьма», произошел по прямой линии от той странной сущности — бесформенной, нечленораздельной, лишенной индивидуального самосознания, — которая оживляла погруженную философию неоязыческих времен бесплодным пылом мистицизма. Доктрина в своей первоначальной и более трезвой версии получила памятное выражение в мелодичных гекзаметрах Вергилия:

«В начале небо, и земли, и равнины текучие, И сияющий шар луны, и титанические звезды, Дух питает изнутри, и, разлитый по членам, Ум приводит в движение массу и смешивается с великим телом».

В рифмованном переводе Конингтона они звучат так:

«Знай прежде: небо, землю, океан, Луны бледный шар, звездный строй, Питает душа, Яркий разум, чье пламя Пылает в каждом члене структуры И волнует могучее целое».

Кеплер не был космогонистом, но он стремился основать «физическую астрономию», и в своих поисках механической силы, которая могла бы быть достаточной для регулирования движений небесных тел, он наткнулся на способ действия, весьма подходящий для объяснения их роста. Его незнание законов движения не позволило ему прийти к концепции скоростей, постоянных самих по себе и лишь отклоняемых от прямых путей в кривые постоянным центральным притяжением. Отсюда он был вынужден прибегнуть к двойному приему: созданию вращающейся среды для поддержания обращения планет и предположению, что Солнце оказывает «магнитное влияние», благодаря которому они втягиваются в замкнутые орбиты. Здесь, таким образом, центральные силы совершили окончательный выход на астрономическую сцену, хотя и едва ли с заметным обещанием своего блестящего будущего. Но иначе обстояло дело с неуклюжим механизмом, который они помогали приводить в движение. Простой modus operandi Кеплера, принятый или, что более вероятно, заново изобретенный Декартом, был опубликован как эпохальное открытие в его «Principia Philosophica» (1644) и быстро приобрел известность в своем новом аспекте. Широкое признание теории вихрей было по крайней мере отчасти обусловлено впечатляющим масштабом ее структуры. Декарт ничего не упустил. Просторный охват его спекуляций включал все, что было познаваемо — природу, одушевленную и неодушевленную, жизнь и время:

«Планеты и бледное население небес, Разум человека и все, что создано парить».

Философия, метафизика и космогония были связаны в единый план. Его автор различал в материи три градации тонкости. Самый грубый вид составлял Землю и другие непрозрачные тела; более сублимированные материалы Солнца и звезд шли следом; наконец, существовала эфирная субстанция небес, настолько тонко устроенная, что она была светящейся или светоносной. Этот последний вид рассматривался как имеющий подчиненное происхождение. Он представлял собой, по сути, своего рода небесный детрит. Межзвездное пространство постепенно заполнилось нематериальной пылью, продуктом молекулярного трения между первоначально угловатыми солнечными и звездными частицами. Эфир, таким образом, должен был иметь по отношению к тончайшему описанию обычной материи примерно такое же отношение, какое ионы, по-видимому, имеют к атомам.

Сказанного достаточно, чтобы показать, что декартова Вселенная основывалась на грубом атомизме. Ее способ построения, более того, демонстрировал полное пренебрежение к механическим принципам. Тем не менее, некоторое знакомство с законами движения было к тому времени легко доступно. Первый из трех, во всяком случае, был недвусмысленно провозглашен Галилеем в 1632 году, и сам Декарт решительно отстаивал его справедливость. И все же он считал необходимым, чтобы поддерживать движение планет, погрузить их в один великий самовращающийся вихрь с центром на Солнце, причем каждая из них была дополнительно снабжена аналогичным подчиненным водоворотом для поддержания своей внутренней системы. Кометы были оставлены в исключительно аномальном положении. Они циркулировали в целом свободно, их освобождение от планетарных ограничений молчаливо признавалось; тем не менее, они использовали каждый встречный вихрь, чтобы помочь себе продвинуться к месту назначения.

Среди басен псевдонауки Деламбр заявил, что, если бы ему предложили выбор, он предпочел бы твердые сферы Аристотеля вихрям (tourbillons) Декарта. «Сферы, — добавил он [2], — оказались полезными как для построения планетариев, представляющих в общем виде небесные движения, так и для их расчета по приближенным правилам, выведенным из них; но система вихрей никогда не служила никакой цели, ни механической, ни вычислительной».

Ее популярность, тем не менее, была блестящей и устойчивой. Передовые мыслители во времена Людовика XIV гордились тем, что они картезианцы. Вихревая гипотеза была новой — она казалась смелой; и хотя она могла быть неверной, она имела достаточно правдоподобия для модного обращения. И она не заслуживала того безоговорочного презрения, с которым к ней относился Деламбр. Взгляд на небо заставляет нас остановиться, прежде чем обречь ее на презрительное забвение. Ровно через два столетия после ее обнародования была идентифицирована первая спиральная туманность в Гончих Псах. То, что небеса кишат аналогичными объектами, несомненно, и их статус как частично развитых систем виден в каждой линии их строения. Наш собственный планетарный мир мог, а мог и не пройти стадию, которую они так обильно иллюстрируют; но в любом случае они доказывают вне всякого сомнения, что вихри, различно обусловленные, преобладают среди форм, принимаемых космическими массами, продвигающимися к упорядоченному расположению.

Мистические космогонии принадлежат периоду младенчества человечества. Они не перестали быть актуальными. Мировые басни должны изобретаться везде, где смутное удивление диких сообществ возбуждается таинственным зрелищем, казалось бы, задуманных операций и непреодолимой силы Природы. Но они были вытеснены среди народов, находящихся в авангарде прогресса, философскими космогониями в эпоху, когда Фалес начал распространять по всей Ионии мудрость египтян и халдеев. Схемы, однако, подобные тем, что разработали он и его преемники, являются результатом дискурса разума, не скованного никаким пристальным вниманием к фактам. Они были в основном созданы людьми, которые, по словам Деламбра, «рассуждали без конца, никогда ничего не наблюдая и никогда ничего не вычисляя».

Несущественные конструкции, возведенные ими, были затем фатально дискредитированы бэконовскими методами и ньютоновским господством закона; они выжили — формы мысли умирают медленно — но ненадежно, с заметно подорванными фундаментами. Сведенборг был последним выдающимся реакционером, и его восстановление в 1734 году декартовой вращающейся среды как движущей силы солнечной машины было явным провалом. Иначе и быть не могло, поскольку ее исходная идея устарела. Современная эра научной космогонии была близка.

Ей предшествовали некоторые замечательные попытки сидерического обобщения. Космология — старшая сестра космогонии. То, что есть, должно быть изучено, прежде чем можно будет сделать вывод о том, что было. Предшествующие состояния остаются визионерскими, если их нельзя тесно связать с фактическими и наблюдаемыми условиями. Теперь, примерно в середине восемнадцатого века, понятный план звездной Вселенной, насколько его тогда раскрыл телескоп, начал становиться насущной потребностью. И предприятие по удовлетворению этой потребности было предпринято независимо двумя людьми скромного происхождения и несовершенного образования — одним англичанином, другим немцем.

Томас Райт из Дарема был сыном плотника из Байерс-Грин, где он родился 22 сентября 1711 года. Его жизнь была полна превратностей, но закончилась счастливо. С трудом борясь за существование — то в море, то снова на берегу в качестве часовщика и составителя альманахов, учителя и лектора — он в конце концов, несколько необъяснимым образом, достиг признания и достатка, построил себе красивый дом рядом со своей родной лачугой и благополучно и достойно прожил в нем четверть века. Он умер 25 февраля 1786 года, всего через год после того, как Гершель описал Королевскому обществу результаты своих первых экспериментов по «звездному зондированию». Как создатель теории «расщепленного диска» Млечного Пути, Райт до сих пор заслуженно помнится, ибо, хотя эта величественная структура, безусловно, устроена иначе, было немалым достижением положить начало науке о ее архитектуре.

Генрих Ламберт был еще более авантюрным спекулянтом, чем его неизвестный английский соперник. Его отец был бедным портным в Мюльхаузене, тогда находившемся на швейцарской территории, и он работал у него подмастерьем. Но его неукротимые таланты привлекли к нему внимание, и он умер в 1777 году, благодаря милости второго Фридриха, берлинским академиком. Его «Космологические письма», опубликованные в 1761 году, были совершенно оригинальными; они были написаны в неведении о том, что уже написали Райт и Кант. В некоторых отношениях он превзошел их обоих. У него были блестящие интуиции, и он едва коснулся пределов величия. И если его достижения не достигли самого высокого уровня, то, возможно, скорее из-за ограниченности возможностей, чем из-за отсутствия способностей. Млечный Путь отмечал, по его представлению, сидерическую эклиптику, и он совпадал с Райтом в том, чтобы рассматривать его как диск из скопившихся звезд, но с разрывами и пробелами, указывающими на множественность систем, вращающихся, как он думал, вокруг общего центра. И он не сомневался в существовании других Млечных Путей — бесчисленных, далеких, невидимых, — сгруппированных в комбинацию более высокого порядка; в то время как дальше и еще дальше простирались следующие иерархии систем по восходящей шкале величины и грандиозности.

Наше знание структурных фактов Вселенной никогда не может быть исчерпывающим; в середине восемнадцатого века, до того как Гершель начал свою сидерическую кампанию, оно было едва элементарным. Райт и Ламберт, соответственно, были ограничены в материале — им приходилось делать кирпичи из очень малого количества соломы. Тем не менее, они делали все возможное с тем, что было под рукой. Оба уделяли глубокое внимание звездным небесам; они искренне искали истинную интерпретацию явлений, представленных ими, считая возможным, как и мы, несмотря на накапливающиеся трудности, гармонизировать бесчисленные разрозненные явления в одном обширном синтетическом плане.

Именно эта цель верности Природе придала ценность их работе и сделала ее чем-то новым в космологической истории. Одно это придало ей импульсивную силу и заставило размышления двух одиноких мыслителей стать эффективными в стимулировании новых попыток, благоприятствуемых улучшенными условиями, понять то, что существует на самом деле, и вывести отсюда, с разумной уверенностью, его источники в смутном, но неоспоримом прошлом.

СНОСКИ:

[1] Целлер, «История греческой философии», перевод С. Ф. Аллейн, том I, стр. 86.

[2] Цитируется по Р. Вольфу, «Handbuch der Astronomie», том II, стр. 593.

ГЛАВА II

НЕБУЛЯРНАЯ ГИПОТЕЗА

Иммануил Кант в 1751 году все еще находился в пластичной стадии. Его период «чистого разума» был далек и мог показаться маловероятным. Такие, какие они были, его отличия были завоеваны в области конкретной науки, и мир явлений приглашал его спекуляции более соблазнительно, чем тонкости логики. Семя было, соответственно, брошено в плодородную почву его чтением «Новой теории Вселенной» Томаса Райта, как она была резюмирована в гамбургском журнале. Это заставило его задуматься, и его мысли оказались динамического порядка. Райт рассматривал небеса под чисто статическим аспектом. Он изложил первый определенный план их построения, показав, что звезды не разбросаны случайно, а агрегированы по методу; и это было много для одного нуждающегося человека, чтобы совершить в одиночку.

Но молодой профессор из Кенигсберга не мог удовлетвориться праздным созерцанием любого существующего расположения. Его ум был неспособен смириться с вещами просто так, как они представлялись; он жаждал знать далее, как они пришли к тому, чтобы находиться друг с другом в таких взаимных отношениях. Он был, кроме того, пропитан эпикурейскими доктринами. Не в каком-либо предосудительном смысле. Его нельзя было упрекнуть ни как гедониста, ни как атеиста. Его удовольствия были интеллектуальными, его мораль суровой, его убеждения ортодоксальными. За завесой материального существования он прозревал его высшего нематериального Создателя, и его восприятие активности в Природе упорядочивающей Первопричины оставалось столь же ярким, независимо от того, считались ли ее раскрытия результатом непосредственного творения или через утомительные процессы модификации и роста. Его широкий и светлый взгляд охватывал, кроме того, этическое значение, которое такие процессы предвещают. Следующее предложение показывает оценку места человека в Природе, более верную и глубокую, чем та, что была достигнута, возможно, кем-либо другим из его философских современников: «Космическая эволюция Природы, — писал он памятными словами, — продолжается в историческом развитии человечества и завершается в моральном совершенствовании индивида» [3].

Тем не менее, он признавал общность идей с Демокритом относительно происхождения Вселенной. Лукреций наложил на него заклятие своей возвышенной дикции и захватил его научное согласие величественной образностью своих стихов. С оговорками, однако. Покорное ученичество было не в его духе. Он воспользовался, таким образом, демокритовыми атомами, но отнюдь не признавал их стечение случайным. Сам хаос, как он его представлял, наполовину скрывал, наполовину раскрывал черновой набросок «идеального плана». Его постулатов было немного. Он требовал лишь безграничного простора первобытной материи, оживленной силами, кроме сил гравитации и молекулярного отталкивания, и брался произвести из него работоспособную солнечную систему. Попытка была лишь частично успешной. Ретроспективные исследования ведут в лучшем случае к ненадежным результатам, и это, в частности, было порочно фундаментальной ошибкой принципа. Его автор ясно понимал, что планетарная циркуляция должна быть результатом вихревого завихрения в туманной матрице; но он не видел, что никакое взаимодействие ее составляющих частиц не могло запустить это завихрение.

Системы не могут сами по себе увеличивать свой «момент количества движения». Никакие изменения внутренней конфигурации не помогают увеличить или уменьшить сумму произведений, полученных умножением массы каждого из связанных тел на его секторную скорость, спроецированную на общую плоскость. Сумма является алгебраического вида. Равные и противоположные движения взаимно уничтожаются, итоговая сумма представляет лишь совокупный избыток скорости в том или ином направлении. Система со всеми ее частями в быстром движении могла бы тогда мыслимо быть лишена момента количества движения. И если бы это было ее состояние вначале, оно должно было бы оставаться таким до конца времен, если только не была применена внешняя сила, чтобы изменить его. Но эту возможность можно отбросить как идеальную. Установление столь тонкого баланса, как того потребовалось бы, практически неосуществимо. В реальном мире одна сторона счета скоростей обязательно превысила бы другую, пусть даже очень незначительно, и малейшего преобладания было бы достаточно, чтобы запустить конечное вращение системы.

Если бы Кант был лучше знаком с механическими принципами, он мог бы тогда безопасно довериться мельчайшим началам, обеспечиваемым изначальными неравенствами движения и диссимметрией расположения для развития в своем колоссальном пылевом облаке вращательного движения, необходимого для его цели; и он таким образом избежал бы спотыкания на пороге своего смелого исследования. Справедливо избегая использования произвольных приемов, он гордился простотой своих постулатов и был таким образом введен в заблуждение, подставив воображаемую причину вместо реальной. Гипотеза, принятая им, заключалась в том, что частицы, образующие начальную бесформенную массу, падали вместе под действием гравитации, но отклонялись от прямолинейных курсов из-за эффектов неравного сопротивления. И он вывел из комбинации этих многочисленных столкновений общее осевое вращение для всей агломерации. На бесполезность этого способа действий указал М. Фай в 1885 году [4]. Рассматриваемые отклонения, по сути, точно сбалансировали бы друг друга, поскольку нет причин, почему движение в одном смысле должно преобладать над движением в противоположном; следовательно, общее вращательное движение не могло бы даже начать влиять на кипящую массу, которая конденсировалась бы в стерильной жесткости. Канту следовало тогда, как это сделал Лаплас, когда пришла его очередь, предположить вращение, необходимое для его цели. Он просил слишком мало у Природы с одной стороны и слишком много с другой, с результатом остановки механизма, который он задумал запустить.

Кант сделал зародыш будущего Солнца состоящим из агрегации атомов в ядре туманности, которая, вырастая за счет последовательных бесчисленных приращений, обеспечивала движущую силу для механизма планетарного построения. Ибо именно, как мы видели, толкание частиц, притягиваемых к постепенно преобладающему центру притяжения, запускало, как предполагалось, вихрь, в конечном итоге трансформированный в тангенциальные скорости тел, сопровождающих Солнце. Они были сформированы, как и Солнце, путем увековечения и увеличения подчиненных ядер, которые обязательно возникают в элементарном хаосе. Они были сформированы не под руководством определенного закона, а просто там, где случай — или то, что казалось случайностью — благоприятствовал аккреции.

Прогрессивное увеличение планетарных расстояний, отмеченное Тициусом и Боде, никогда не могло возникнуть в кантовской системе. И кантовские планеты не могли иметь прямого вращения [5]. При заданных условиях должны были возникнуть ретроградные системы. Это неизбежно последовало бы из несвязности их материалов. Частицы, вращающиеся независимо одна от другой, имеют меньшие скорости, чем дальше они находятся от фокуса движения. Если бы они агломерировались в шар, внутренние потоки должны, как самые быстрые, определять направление его вращения, которое, следовательно, будет обратным направлению его орбитального обращения. Следовательно, от природы их генерирующего вещества не меньше, чем от продвижения центральной конденсации, зависит, противоречат или подчиняются планеты в своих внутренних устройствах большему закону циркуляции, преобладающему в системе, к которой они принадлежат, и туманность Канта была, несомненно, такой, что вовлекала его нарушение.

И все же его схема, со всеми ее недостатками, несла подлинную печать гения — гения, несовершенно оснащенного знаниями, но оригинального, проницательного, провидческого. Само название работы, «Естественная история небес», было дерзостью, подразумевающей радикальное изменение концепции. Именно в этом замечательном трактате «островные вселенные» сделали свое окончательное появление. Райт, правда, пятью годами ранее (в 1750 году) высказал идею о том, что «облачные пятна» могут представлять «внешние творения», но как простую причуду научного воображения. Кант без колебаний ухватился за нее, классифицировал туманности как множество отдельных галактик и рассматривал их как объединяющиеся с нашей собственной во вращающуюся систему в превосходящем масштабе грандиозности. Кант был также первым, кто принял во внимание эффекты на их развитие пластичности небесных тел. Он опубликовал в 1754 году в кенигсбергской газете, в качестве предварительного материала к своей готовящейся «Естественной истории», очерк работы приливного трения в системе Земля-Луна. Он ясно видел, что оно действовало в прошлом, чтобы уменьшить вращение нашего спутника до его нынешней минимальной скорости, и что оно даже сейчас, очень медленными темпами, стремится замедлить вращение Земли. Этот блестящий прогноз оставался незамеченным почти столетие.

Утверждение, однако, что космогония Канта была упреждающей «Метеоритной гипотезой», не имеет оснований. Это верно только в том смысле, что его строительные материалы были порошкообразными, а не «жидкими». Первобытная туманность Лапласа была связной массой. Она вращалась как целое; она делилась только под значительным напряжением; ее разделенные части имели индивидуальное единство — они держались вместе, так сказать, с целью концентрации. Элементарная материя Канта, напротив, была рыхлым агрегатом независимых частиц, каждая из которых следовала своим путем, обеспокоенная, конечно, своими соседями, но по существу изолированная от них. Они были, короче говоря, подлинными лукрециевыми атомами, предназначенными представлять несводимые минимумы Природы. Хаос, который они образовали, никоим образом не был «метеоритным пленумом», если только фраза не будет лишена всякого отличительного смысла. Метеориты, будучи далеко не первобытными единицами, имеют вид и подобие продвинутых космических продуктов. Они поднимают особые вопросы в химии, минералогии, геологии и физике, требуя, чтобы ими занимались эксперты в каждой области. Прежде чем служить для объяснительных целей, по сути, они сами нуждаются в объяснении.

Лаплас провозгласил свою гипотезу в 1796 году и переиздал ее с дополнительными деталями в 1808 году. Гершель тем временем установил ретроградное движение системы спутников Урана, обстоятельство, весьма вредное для обоснованности принятой линии рассуждений; однако ее автор довольствовался тем, что оставил ее в опасности. Он должен был, конечно, сожалеть, что Природа сочла нужным испортить восхитительную симметрию, указывающую на ее предполагаемый план действий, идя тем самым вразрез с самыми ясными учениями доктрины вероятностей. Но он держал свое мнение при себе, предпочитая, чтобы оно обсуждалось, как это было в полных деталях, потомками; и потомки, во всяком случае, узнали, что кажущиеся капризы Природы часто более поучительны, чем ее самая гармоничная регулярность, и извлекли предупреждение из ее частых нарушений непрерывности против чрезмерного расширения, казалось бы, хорошо обоснованных выводов.

Тем не менее, конструктивная схема, переданная восемнадцатым веком девятнадцатому, не была до настоящего времени отправлена в лимб тщеславия. Она слишком глубоко согласовывалась с несомненными реальностями, чтобы быть так суммарно отброшенной. Никто из живших тогда не изучал механизм солнечной системы так внимательно, или не был так близко знаком с ее работой, как Пьер-Симон Лаплас. Никто не знал лучше, насколько восхитительны, но насколько далеки от неизбежности были корректировки, которыми обеспечивалась ее стабильность. Долгое размышление над их равновесием и планом убедило его, что существующие конгруэнтности расположения должны были иметь свой источник в общности происхождения. Он таким образом приобрел твердое убеждение, что Солнце породило свою свиту или было вместе с ней порождено из одной родительской массы. И эта фактически новая истина (ибо спекуляция Канта привлекла пренебрежимо малое внимание) была изложена им с прямотой и ясностью, которые завоевали для нее немедленное место среди постоянных приобретений человеческого интеллекта. Немногие, возможно, до сих пор верят, что планетарное формирование шло по точному курсу, изложенному для него в «Système du Monde», но еще меньше сомневаются, что вся сфера солнечной системы была когда-то занята бесформенным Солнцем и что ее составляющие тела возникли попутно с прогрессивным сжатием этого Солнца.

В пользу этого взгляда Лаплас не мог привести никакого решающего аргумента; он рекомендовал себя ему исключительно через свою внутреннюю вероятность. Неожиданное подтверждение, тем не менее, было предоставлено ему современной теоремой сохранения энергии, примененной Гельмгольцем с широко освещающим эффектом для решения проблемы поддержания солнечного тепла. Лаплас предполагал чрезвычайно высокую начальную температуру. Это был единственный путь, открытый для него, и он принял его. Но трансцендентно горячая туманность нелегко представима; возвышенное тепловое состояние кажется, и вероятно является, несовместимым с высокой степенью разрежения. Ключ к загадке был дан демонстрацией того, что диффузная масса, хотя фактически холодная, может содержать обширные запасы потенциального тепла. Тогда не было необходимости постулировать первобытный «огненный туман»; отданной энергии положения вполне хватало для удовлетворения требований случая. Температура туманности неизбежно росла по мере того, как она сжималась под действием гравитационного стресса; сжатие и выделение тепла происходили вместе; и они, по всей вероятности, происходят вместе до сих пор. Наше существование зависит отчасти или полностью от коллапса Солнца. Если бы его частицы перестали опускаться, их накал стал бы менее интенсивным, и земная жизненность была бы серьезно скомпрометирована.

Их число, однако, будучи конечным, запас энергии, который они могут обеспечить при падении даже с бесконечного расстояния, также конечен. Процесс солнечного поддержания тогда завершим; он имел начало, и он, безусловно, придет к концу. Теперь terminus ad quem находится на вычислимой удаленности: его можно локализовать (если не сдвинут радиоактивными процессами) в определенных пределах времени. Но terminus a quo зависит от слишком многих условий, чтобы быть удовлетворительно определенным. Несомненно лишь то, что Солнце сегодня немного более конденсировано, чем было год назад. Оно могло несколько тысячелетий назад быть измеримо больше, если бы современные микрометрические методы были доступны в каменном веке; в то время как, глядя в геологическое прошлое, мы различаем постоянно более диффузный шар, заполняющий орбиту Меркурия, когда Земля была, возможно, еще раскаленной, затем последовательно более обширные сферы, вплоть до и за пределы орбиты Нептуна. И именно такое сильно диффузное Солнце реализует туманность Лапласа. Состояние вещей, которое он вообразил, может быть достигнуто, соответственно, либо путем прослеживания вперед развития разреженной вращающейся массы, либо путем преследования назад несомненно указанного, непрекращающегося и неизбежного расширения Солнца. Следовательно, как только было признано, что энергия может быть трансформирована, но не может быть уничтожена, небулярная космогония приняла новый и авторитетный аспект.

Но здесь предостережение было внесено последними исследователями — предостережение, которое нельзя игнорировать, хотя оно основано на способах действия, все еще чрезвычайно неясных. Радиоактивность — это молодая наука; ее возможности, хотя и огромные, смутно очерчены. Пока они не будут более полно подтверждены, было бы неразумно принимать выводы, которые они могут в конечном итоге навязать. Подрывные идеи витают в воздухе; теория атомной диссоциации идет к самому корню вещей, и она настойчиво требует согласия. Ее проверка, путем раскрытия присутствия во Вселенной неизмеримого запаса неожиданной энергии, опрокинула бы все расчеты космического времени, предпринятые до сих пор, и могла бы продлить на неопределенный срок радиационный период Солнца.

Г-н У. Э. Уилсон указал в 1903 году [6], что весь его тепловой выход может быть обеспечен спонтанным высвобождением энергии из 3,6 грамма радия в каждом кубическом метре его объема; и хотя у нас нет доказательств фактического существования радия на Солнце, возможность того, что хромосферный гелий представляет собой распад солнечных радиоактивных элементов [7], должна быть принята во внимание. Почва здесь подорвана ловушками. Мы можем только видеть, что, хотя гельмгольцевское гравитационное обоснование долгой истории жизни Солнца остается верным, результаты, полученные из него, могут быть глубоко модифицированы координационными процессами, различно эффективными в зависимости от обстоятельств, возможно, познаваемыми, но пока неизвестными.

Масштаб небулярной гипотезы значительно расширился к тому времени, когда Гельмгольц взял ее в свои руки. За пять лет до ее обнародования в Париже Гершель дал в Слау первый намек на соответствующую схему сидерической эволюции. Открытие туманной звезды в Тельце (N.G.C. 1514) заставило его задуматься; и он обнаружил себя, как результат своих размышлений, сведенным к дилемме: либо заключить, что ядро и оболочка (chevelure) одинаково звездные, хотя и состоящие из звезд, различающихся колоссально по реальной величине, либо признать обладание звездой объемным придатком, состоящим из своеобразной и неизвестной «сияющей жидкости». Он выбрал последнюю альтернативу, добавив многозначительное замечание: «Сияющая жидкость могла существовать независимо от звезд» и «кажется более подходящей для производства звезды путем ее конденсации, чем зависеть от звезды в своем существовании» [8].

Таким образом, предварительно и под давлением явлений, а не по сознательному выбору ее изобретателя, возникла универсальная теория генезиса звезд из туманностей. Гершель сформировал ее окончательно в 1811 и 1814 годах в формальный план для интерпретации небесных явлений, но в широком и общем смысле. Он не делал попыток реализовать частности modus operandi, смутно задуманного как вовлекающий рост путем поглощения или ассимиляции. Он и Лаплас обдумывали свои отдельные схемы совершенно независимо друг от друга. Нет никаких доказательств того, что они обменивались взглядами лично или по переписке, и их взаимное влияние не кажется значительным [9]. И все же Лапласу требовалась в качестве сырья для его солнечной системы именно та «сияющая жидкость», разработанная, можно сказать, Гершелем, отчасти благодаря откровениям его телескопов, отчасти как результат его рассуждений относительно оболочки звезды в Тельце. Галлей, правда, проницательной интуицией предположил состав туманностей из «светящейся среды». Но неэффективная фраза осталась выброшенной на страницы «Philosophical Transactions» и только недавно была пущена в поток научной литературы.

Вплоть до конца восемнадцатого века миростроительство было чисто спекулятивным предприятием. Ему не хватало актуальности; оно было связано с операциями, мыслимыми как принадлежащие исключительно прошлому порядку вещей, теперь законченному и лежащему полностью вне сферы опыта. Благодаря синтезу Гершеля, однако, те смутно воспринимаемые операции были выведены на свет как различно прогрессирующие даже сейчас в разных частях космоса, как начинающиеся в одних регионах, далеко продвинутые в других, мусор мастерской здесь наполовину маскирует возводящееся здание, в то время как в другом месте признаки распада и истощения дают читаемое предзнаменование назначенного конца. И это грандиозное видение формирующейся Вселенной не исчезло при критическом рассмотрении. Это не ткань снов; оно не может раствориться в воздушное ничто; оно основано на твердом субстрате реальности. Неизмеримые цели творческой мудрости все еще выполнены лишь частично. Стало странной привилегией человечества созерцать со своей маленькой отмели времени океанический поток их развития. Таким образом, в колебании веков мысль Лапласа была подхвачена и оживлена. Он сам едва осознавал их движение. Он признавал очень несовершенно, если вообще признавал, свои обязательства перед туманной звездой Гершеля. Его средства были неадекватны; его поле зрения узко; его знание, хотя и соразмерное с таковым его времени, не дотягивало до того, чего требовала его безграничная задача. В некоторых отношениях его способ действий был ошибочным; его прогнозы были опровергнуты; поведение, приписываемое им туманности, такой как он разработал, сомнительно, если не невозможно. Но с инстинктом совершенного интеллекта он уловил «психологический момент» и, прозревая генетическое значение гармоний построения, очевидных для восприятия, но трудных для интерпретации, он изложил с мастерской простотой генеральный план структуры, вероятно, сохраняющей свою существенную целостность, несмотря на бесчисленные дополнения и исправления.

СНОСКИ:

[3] Цитируется по д-ру Хасти в предисловии к его переводу «Космогонии» Канта, Глазго, 1900.

[4] Sur l'Origine du Monde, 3e éd., p. 136.

[5] На это также указал М. Фай, loc. cit., стр. 150.

[6] Nature, 9 июля 1903 г.

[7] Резерфорд, «Радиоактивность», стр. 342.

[8] Philosophical Transactions, том lxxxi., стр. 85.

[9] Гершель встретил Лапласа во время визита в Париж в июле 1801 года, но что произошло между ними, не зафиксировано. В шестом издании, однако, «Exposition du Système du Monde» Лаплас сослался на наблюдения туманностей Гершелем как подтверждающие его собственную генетическую схему.

ГЛАВА III

КРИТИКА НЕБУЛЯРНОЙ ГИПОТЕЗЫ

Теория Лапласа была совершенно определенной концепцией. В этом заключалось ее отличительное достоинство; в этом также ее особая уязвимость для атаки. Здесь не было вопроса о конденсации вокруг ядер, возникающих по усмотрению среди больших возможностей безграничного элементарного смешения; но об упорядоченной последовательности событий, сделанной неизбежной устойчивой работой механических законов и гармонизирующей, в своем исходе, с массивом установленных явлений, видимых в планетарной системе. Они, соответственно, перестали рассматриваться как произвольные или случайные; они стали связаны вместе в настоящем и с прошлым как совместные продукты одного грандиозного плана развития. Способ происхождения тел, демонстрирующих их, объяснял, как утверждал его изобретатель, просто и полностью их все; и по крайней мере фундаментальные положения, изложенные им, не могли быть оспорены.

Очевидно, что единообразие планетных движений не является результатом случайности; оно совершенно явно представляет собой пережиток общего вихря первоначальной массы, занимавшей в самом начале всю признанную сферу солнечного влияния. Неясности возникают лишь тогда, когда дело доходит до рассмотрения деталей. Туманность, породившая систему, согласно замыслу Лапласа, обладала огромным запасом тепла и медленным вращательным движением; следовательно, охлаждение, сжатие и ускорение происходили pari passu, причем последнее — как следствие механического закона, согласно которому алгебраическая сумма площадей, описываемых любым количеством тел вокруг заданной оси, умноженная на их соответствующие массы и спроецированная на единую плоскость, остается постоянной до скончания времен. Иными словами, повторяя то, что было сказано несколькими страницами ранее, момент количества движения совокупности частиц не может ни увеличиваться, ни уменьшаться вследствие их взаимных взаимодействий, какими бы разнообразными и продолжительными они ни были.

Затем туманность ускоряла свой ход до тех пор, пока не достигалась стадия, на которой центробежная скорость уже не могла сдерживаться гравитацией; отделение становилось неизбежным, и экваториальное кольцо отбрасывалось, после чего оно продолжало вращаться самостоятельно с периодом, соответствующим периоду неразделенной массы в эпоху ее отделения. Это был первый из многих последующих кризисов неустойчивости, каждый из которых приводил к отрыву туманного кольца. Эти кольца, однако, рассматривались лишь как переходные формы. Они сохранились, исключительно в качестве иллюстрации, в системе Сатурна; в других местах они распадались на фрагменты, которые в конечном итоге сливались в шары, и эти шары были зародышами планет. В ходе рассуждений действительно имелась заминка, которая не ускользнула от проницательности французского геометра. Направление осевого движения, сообщенного членам солнечной семьи, существенно зависело от относительных скоростей частей материи, собранных для их формирования. Если внутренние сечения самоформирующейся массы двигались быстрее внешних, то результирующее вращение должно было быть ретроградным; если медленнее — последовало бы прямое вращение. Однако в кольце, подобном кольцу Сатурна, состоящем из дискретных частиц, линейная скорость непрерывно убывает по направлению наружу, причем каждая из мельчайших составляющих подчиняется независимо закону периодов и расстояний Кеплера. Такое образование, поскольку оно неизбежно привело бы к планетам с обратным вращением, было бы непригодно для поставленной цели, и Лаплас, соответственно, заменил его кольцом, наделенным значительной степенью сцепления и способным вращаться, подобно твердому телу, с единым периодом. Правда, такое единообразие движения было несовместимо с другими постулируемыми условиями, но эта аномалия оставалась незамеченной более полувека.

Профессор Дарвин, кроме того, указал [10], что кольцо материи, распределенное с каким-либо приближением к однородности, должно концентрироваться, если это вообще происходит, вокруг собственного центра тяжести. Соответственно, оно должно было бы коллапсировать на родительское тело и быть им поглощено. Если бы оно было заметно несимметричным и несбалансированным, его материалы, безусловно, могли бы собраться во внутренней точке, более или менее удаленной от центра; но ни в коем случае фокус конденсации не мог располагаться в какой-либо части кольцевой окружности, где его поместил Лаплас.

Независимо от того, работоспособен ли он, генетический план, намеченный им, был строго регламентированным; его этапы были отмечены характерной точностью. Однако именно этой определенностью он давал заложников будущему. Он бросал вызов применению тестов, которых могли бы избежать более расплывчато очерченные проекты. Первичным критерием его истинности было преобладание согласованного движения во всей солнечной области. Встречные течения формально исключались; возможность их существования даже не рассматривалась. Следовательно, открытие ретроградных систем Урана и Нептуна прямо противоречило его претензиям на безоговорочное признание. При меньших доказательствах, но с равной уверенностью, гипотеза Лапласа в строгом толковании влечет за собой следствие, что каждая планета обращается за то же время, которое занимало вращение неразделенной туманности непосредственно перед тем, как неустойчивость привела к отделению. Каждый из планетных периодов должен, следовательно, находиться в определенном отношении, предписанном неумолимым механическим законом, к фактическому периоду вращения Солнца. В действительности, однако, рассматриваемые периоды гораздо короче, чем того требует необходимость сохранения момента количества движения системы из века в век. На это несоответствие было указано почти полвека назад М. Бабине [11]. В марте 1861 года он показал, что осевое движение солнечной массы, когда она была растянута до заполнения сферы Нептуна, должно было быть, согласно закону площадей, настолько чрезмерно медленным, что для завершения одного оборота потребовалось бы более 27 000 столетий; в то время как период, даже когда сжимающаяся туманность ограничивалась земной орбитой, все еще должен был растянуться до 3181 года. При таких обстоятельствах центробежная сила никогда не перевесила бы центральное притяжение; никакие кольца не могли бы отделиться, и никакие планеты не могли бы сформироваться.

Совсем недавно г-н Ф. Р. Моултон из Чикаго [12] пересмотрел этот вопрос в ходе тщательного и беспристрастного обсуждения трудностей, с которыми сталкивается небулярная космогония с точки зрения современной науки, и он пришел по существу к тому же выводу. Его расчеты, хотя и основанные на данных, специально выбранных так, чтобы дать классической теории преимущество при любом сомнении, со всей очевидностью показали, что момент количества движения зарождающейся планетной системы должен был превышать его нынешнее значение не менее чем в 213 раз, если бы, когда она простиралась до расстояния Нептуна, она вращалась с нынешним периодом Нептуна. Но момент количества движения — величина постоянная. Прошествие миллионов лет не меняет его; он не подвержен, подобно энергии, «диссипации»; он не мог ни приобрести, ни потерять значение с тех пор, как небо было впервые испещрено «дыхательным пятном», предназначенным для конденсации в наше Солнце, которое, по крайней мере в этом отношении, должно было на каждой стадии своей последующей эволюции сохранять неизменность. С другой стороны, поскольку это так, его первобытное вращательное движение было бы слишком неторопливым, чтобы допустить возникновение приступов неустойчивости. Гравитация неуклонно сохраняла бы свое превосходство над силами, стремящимися к разрушению, до тех пор, пока туманность не сжалась бы до размеров меньше сферы Меркурия, и ее разрушение в ту эпоху было бы слишком поздним для возникновения любого из небесных тел, сестер Земли. Эти результаты, правда, отчасти зависят от способа изменения плотности, приписываемого постепенно сжимающейся туманности; но закон, принятый г-ном Моултоном, пользуется поддержкой большинства авторитетов. И его отклонение от точности — если он неточен — никак не могло бы объяснить огромные расхождения, которые выявили основанные на нем расчеты.

Небулярная гипотеза далее гласит, что спутники должны обращаться медленнее, чем вращаются их первичные тела. Причина очевидна. В периоде обращения тела, отделенного центробежным ускорением, скорость вращения исходной массы, если теория верна, сохраняется. Последующее сжатие стремится ускорить, и очень значительно ускорить, вращение планеты, в то время как период спутника остается неизменным как постоянное свидетельство того, каким был совместный период. Это соотношение может, конечно, быть изменено эффектами приливного трения, но более чем сомнительно, чтобы оно когда-либо могло быть обращено вспять. Таким образом, характерной чертой способа эволюции, описанного Лапласа, является то, что ни один месяц — если его так называть — не может быть короче соответствующего дня. И это правило соблюдается почти во всех частях Солнечной системы. Тем не менее, два вопиющих нарушения его в последнее время привлекли к себе внимание и едва ли могут быть объяснены вспомогательными гипотезами. Первая установленная аномалия такого рода была встречена в быстром обращении Фобоса, внутреннего спутника Марса, который совершает три оборота и начинает четвертый, пока планета, сопровождаемая им, делает один оборот вокруг своей оси. Этот факт весьма озадачивает, и уверенное убеждение в том, что солнечное приливное трение поможет устранить эту трудность, не оказалось обоснованным. Солнечное приливное трение, можно заметить, действует как внешняя сила на подчиненные системы, подверженные его влиянию. В их пределах момент количества движения может быть разрушен им; оно стремится, в некоторой степени, отменить закон сохранения; и поэтому было правдоподобно предположение, что вращение Марса в течение веков значительно замедлилось из-за тормозящего эффекта приливов, вызванных Солнцем. Но это воздействие было доказано недостаточным для поставленной перед ним задачи.

Уменьшение вращательного момента Марса примерно до одной двадцать пятой его первоначальной величины [13] повлекло бы за собой другие последствия, по крайней мере одно из которых явно не произошло. На ранней стадии процесса Фобос должен был быть поглощен массой своего первичного тела [14]. Ибо тяга небольшой приливной волны, поднятой им на поверхности этого тела, была бы направлена назад с того момента, как баланс периодов склонился, под солнечным принуждением, в направлении, противоположном тому, которое он принял бы естественным образом; и последовавшая потеря скорости должна была повлечь за собой спуск маленького спутника по спиральной траектории навстречу неизбежной гибели. Его продолжающееся существование, таким образом, закрывает этот путь к спасению от трудности, вызванной краткостью его периода. М. Вольф прибег к другой объяснительной уловке [15]. Он полагал, что Фобос мог быть обязан своим происхождением одному из «эллиптических выбросов» Роша туманной материи, сброшенной вниз из окрестностей полярных областей растянутого марсианского сфероида и вращающейся, из-за низкой линейной скорости, в непосредственной близости от остывающей планеты. Это объяснение, хотя и остроумное, слишком заумно, чтобы быть удовлетворительным. Ум не ухватывает его; оно ускользает от четкого понимания.

Система Сатурна демонстрирует случай того же рода, но еще более озадачивающий для умозрительных предубеждений. Система колец Сатурна всегда привлекала мыслителей как яркий наглядный урок небулярного развития. Она сильно приковала внимание Канта, и он набросал историю ее рождения в линиях, предвосхищающих те, что были приняты Лапласом для Солнечной системы в целом. Сам Лаплас рассматривал это образование как единственный сохранившийся реликт кольцевой стадии планетообразования — как свидетеля из туманного прошлого о состоянии вещей, в других местах преходящем. Однако свидетель стал давать показания против обвиняемого и выдал всю ситуацию. Внутреннее кольцо Сатурна имеет период, слишком короткий, чтобы быть совместимым с требованиями теории. Ибо его метеорные составляющие, известные по спектроскопическим свидетельствам как вращающиеся каждая по своей собственной орбите, совершают свои обороты за время от пяти до шести часов, в то время как планете требуется ровно десять с половиной часов для осевого вращения. Более того, приливное трение здесь гораздо менее применимо, чем на Марсе; однако никакого другого тормозящего агента не было изобретено. Тупик кажется окончательным и безнадежным.

Возражение столь же грозное и даже более фундаментальное было выдвинуто Кирквудом в 1869 году. Туманный материал неконцентрированного Солнца должен был быть в самом начале предельно разреженным. Атмосферный воздух по сравнению с ним — плотное и массивное вещество. Однако никто в здравом уме не мог приписать воздушной материи малейшую способность сопротивляться деформации. Мы прекрасно знаем, что вращающийся шар воздуха, и, à fortiori, шар материи в тысячи раз менее компактной, чем воздух, непрерывно распадался бы на поверхности по мере ускорения. Нарушение и восстановление равновесия были бы практически одновременными. Не могло бы быть накопления внутреннего напряжения и, следовательно, никаких четко разделенных эпох неустойчивости. При первом же требовании, в первое же мгновение, когда центробежная скорость брала верх над гравитацией, туманные клочья отделялись бы, и их отделение продолжалось бы без пауз. Пространство было бы усеяно обломками сжимающейся туманности, и в результате должно было бы возникнуть огромное облако космической пыли, а не величественный строй вращающихся сфер.

Далее, возможность их возникновения из существовавших ранее колец отнюдь не гарантирована. Даже если бы туманный материал обладал сказочным сцеплением, необходимым для его разделения на объемные кольца с широкими промежуточными пустыми пространствами, их окончательная агломерация в планетные шары, вероятно, никогда не была бы эффективно осуществлена. Кирквуд давно поставил под сомнение осуществимость этого процесса. Г-н Моултон был близок к доказательству того, что он должен был иметь неудачный исход. Профессор Дарвин объявляет само его начало, помимо очень особых условий, невыполнимым.

Другое серьезное возражение против схемы Лапласа основано на заметных отклонениях, видимых в Солнечной системе, от соответствия фундаментальной плоскости движения. Если на них не действуют влияния, которые трудно вообразить или объяснить, все планеты должны обращаться вдоль уровня солнечного экватора и вращаться вокруг осей, перпендикулярных ему. Как далеко это от реализации в природе, мы можем убедиться, просто оглядевшись вокруг. Мы обязаны сменой времен года наклоненному положению вращения Земли. Однако отнюдь не легко понять, как полюс ее экватора оказался расположенным в хвосте Малой Медведицы, в то время как полюс эклиптики вовлечен в складки Дракона. Они должны были бы совпадать, если бы простые правила небулярного предписания соблюдались при создании и моделировании планет. И земные устройства не являются исключением. Экватор Сатурна и кольца Сатурна имеют еще больший наклон; в то время как в системах Урана и Нептуна — если мы можем так интерпретировать их ретроградные обращения — угол превышает предел квадранта. Эти и другие подобные расхождения доказывают, что солнечный механизм возник более сложным методом, чем тот, который вообразил Лаплас, и гипотеза, которая призывает на помощь множество вспомогательных устройств для своего избавления от накапливающихся затруднений, попадает тем самым под подозрение, что она не стоит затраченных на избавление усилий. Она теряет, во всяком случае, всякое право на похвалу за прямоту и простоту.

Космогония, созданная в Париже, таким образом, оказалась уязвимой по ряду пунктов; но не все удары, направленные на нее, имели такой смертельный эффект, как те, о которых только что говорилось. Некоторые попали безвредно или соскользнули в сторону. Один враждебный аргумент в частности, который одно время казался неотразимым, был полностью опровергнут логикой фактов и заслуживает упоминания лишь как исторический курьез. К середине девятнадцатого века прогресс звездной астрономии, казалось, принял направление, показывающее все туманности без исключения как имеющие звездный состав. С помощью больших рефлекторов лорда Росса многие такие объекты были подлинно, а некоторые, кроме того, обманчиво разрешены на звезды, причем иллюзорные эффекты были подтверждены наблюдениями Бонда с помощью заслуженно знаменитого 15-дюймового рефрактора, недавно построенного Мерцем для Гарвардского колледжа. Отсюда был сделан поспешный вывод, что разрешение — это целиком вопрос оптической силы и что не существует реального различия между звездными и небулярными мирами. «Сияющая жидкость» Гершеля приобрела мифический вид; «островные вселенные» вошли в популярную моду; и все, кроме немногих осторожных мыслителей, считали туманности и скопления дифференцированными лишь по степени удаленности. Но если пространство содержало только полноразмерные звезды, а не звезды в процессе становления — не звездную икру, не звездную протоплазму, — тогда воображаемая эволюционная история нашей системы оставалась висеть в воздухе, лишенная даже самой хрупкой опоры наблюдаемого факта.

Из этого шаткого положения она была спасена, отчасти убедительными рассуждениями Уэвелла и Герберта Спенсера, окончательно и триумфально спектроскопическим открытием сэра Уильяма Хаггинса космического газа «небулия». С августа 1864 года нет возможности отрицать, что небеса содержат обильные запасы именно того рода материала, который был нужен Лапласу, хотя играет ли он именно ту роль, которую он ему отвел, тем способом, который он предполагал, — это вопрос, на который следует отвечать с глубокой и растущей сдержанностью.

Возражение, недавно выдвинутое против небулярной теории с точки зрения кинетической доктрины газового строения, представляет большой умозрительный интерес. Газовая туманность, равная по массе Солнцу и планетам и растянутая достаточно, чтобы заполнить орбиту Нептуна, была бы, если предположить, что преобладающее мнение верно, подвержена быстрой утечке в пространство своих более легких ингредиентов. Водородом и гелием, как нам говорят, она должна была бы неизбежно обеднеть; однако нет недостатка ни в том, ни в другом на Солнце двадцатого века. Их удержание, надо признать, при гипотетических условиях трудно объяснить. «Критическая скорость» на ограничивающей поверхности предполагаемой туманности составила бы 4,8 мили в секунду. Это, по сути, на расстоянии Нептуна, параболическая скорость. Сама планета, если бы она могла ее достичь, разорвала бы узы, связывающие ее с Солнцем, и искала бы своей судьбы под другим покровительством. Точно так же любая частица первобытной туманности, ускоренная таким образом, должна была стать неисправимым бродягой.

Теперь, скорость молекул водорода при нуле по Цельсию составляет, в среднем, около 1-1/6 мили в секунду, но достигает в крайнем случае более семи миль. Водород, следовательно, не мог быть постоянно удержан солнечной туманностью, и утечка гелия последовала бы медленнее. Однако эти результаты, хотя и кажущиеся неизбежными, на самом деле не произошли, либо потому, что порождающее тело было устроено иначе, чем предполагалось, либо потому, что в действие вступили противодействующие влияния. Вполне возможно, например, что динамическое состояние газов может быть существенно изменено разрежением, доведенным до степени, выходящей за рамки экспериментальных исследований. Прогресс науки дает много предупреждений против слепого доверия правилу непрерывности. Кривые изменения редко сохраняют неопределенно долго равномерный характер. Их неисследованные участки могут включать совершенно неожиданные особенности изгиба, и эта возможность серьезно подрывает доверие к выводам, зависящим от «экстраполяции». Присутствие водорода и гелия в нашей системе, следовательно, не может быть отнесено к числу фактов, неоспоримо противоречащих небулярной гипотезе.

Согласованное продвижение математической астрономии в течение восемнадцатого века осуществлялось с уверенным спокойствием непреодолимой силы. Одно за другим препятствия, преграждавшие ей путь, падали перед повторяющимися и искусными атаками, непрерывная последовательность которых придает некое ликующее однообразие истории героического века анализа. «Небесная механика» засвидетельствовала «победу по всему фронту». Не было больше миров для завоевания, о которых знал бы Лаплас; царство закона тяготения было прочно установлено во всех солнечных владениях; угрожавшие восстания были подавлены; аномалии устранены; никакие существующие наблюдения больше не нарушали идеальной гармонии между тем, что было, и тем, что было предвидено. Природа на мгновение легко подчинилась оковам, наложенным на нее человеческой мыслью; ее сложности, по-видимому, перестали бросать вызов разгадке; ее способы действия выглядели прямолинейными и понятными. Какими они судились в настоящем, такими их можно было предполагать и в прошлом; и искушение было непреодолимым — пуститься в обратные спекуляции, выводя начальные условия из разработанного продукта, открытого для изучения.

Это была эпоха решительных обновлений. Формула равенства обещала возродить общество; политическая панацея была найдена путем создания республики «единой и неделимой»; и успех гильотины в обеспечении ее верховенства был почти превзойден триумфами исчисления в оправдании беспрепятственного господства гравитации.

Человечество начало все сначала; наука должна была сделать то же самое. Оптимистичный дух омоложенного мира оживлял все формы человеческих усилий. Он давно испарился. Оптимистичные надежды столетней давности были подавлены; будущее цивилизации выглядит тусклым; и его неопределенность ставит под угрозу будущее знания. Но мы, по крайней мере, больше не обманываем себя мыслью, что тот, кто бежит, может прочитать тайны вселенной. Мы убедились на убедительном опыте, насколько сильно и насколько разнообразно «тонкость природы превосходит тонкость чувств и интеллекта»; мы живо осознаем, что не существует единого и простого рецепта для «космификации» хаоса.

Та, что была разработана Лапласом, перестала быть удовлетворительной. Ее простота, на первый взгляд столь соблазнительная, оставляет ее в невыгодном положении по сравнению со сложностью эффектов, которые она была призвана вызвать. Отношения, требующие объяснения, умножились с прогрессом исследований. Те, что динамического порядка, были единственными, на которые обращали внимание геометры восемнадцатого века, и даже они стали непокорными; в то время как те, что физического и химического рода, оказались совершенно неуправляемыми. Стало, действительно, вполне ясно, что серия операций, описанных Лапласом, едва ли могла быть выполнена при самых благоприятных обстоятельствах, а в разреженной туманной среде была бы совершенно невозможна. Небулярная космогония, следовательно, не устояла «четырехугольником против всех дувших ветров».

Ее башни и укрепления рухнули перед бурями критических замечаний. Она выживает лишь как обломки, ее отличительные черты стерты, хотя старый флаг все еще развевается на цитадели. В следующей главе мы попытаемся сделать обзор работ, начатых для ее реконструкции.

СНОСКИ:

[10] Президентское обращение к Британской ассоциации, Йоханнесбург, 30 августа 1905 г.

[11] Comptes Rendus, том lii., стр. 481.

[12] Astrophysical Journal, том xi., стр. 103.

[13] Моултон, Astrophysical Journal, том xi., стр. 110.

[14] Нолан, Nature, том xxxiv., стр. 287.

[15] Bulletin Astronomique, том ii., стр. 223.

ГЛАВА IV

НЕБУЛЯРНАЯ ГИПОТЕЗА: ВАРИАЦИИ И УЛУЧШЕНИЯ

«Реставрации» часто заходят очень далеко. Вещи могут быть улучшены до неузнаваемости, более того, до исчезновения. Так случилось с небулярной гипотезой. Stat nominis umbra. Имя сохранилось, но с бесконечно разнообразными коннотациями. Исходная тема едва ли вспоминается многими вариациями, сыгранными на ее основе. Господствует полная свобода обращения. Строгие и простые линии эволюции, намеченные Лапласом, стерты или поглощены. Некоторые из схем, предложенных современными космогонистами, по существу являются возвратами к «Всеобщей естественной истории и теории неба» Канта; давно отброшенные и презираемые картезианские вихри вновь появляются, с блеском виртуальной новизны, в других; не недостает и теорий или спекуляций, напоминающих даже о кометных ударах Бюффона. Более того, вошла в моду вводящая в заблуждение манера объединять Канта с Лапласом как соавторов величественного и упорядоченного плана роста, обычно называемого «небулярной гипотезой». Это было и остается источником большой вредной путаницы. За исключением одной фундаментальной идеи — и то отнюдь не являющейся их исключительной собственностью — приписывания единства происхождения планетной системе, эволюционные методы Канта и Лапласа имели мало общего. Их постулаты были очень далеки от идентичности; они использовали радикально разные виды «мирового вещества»; и «мировое вещество» подвергалось в каждом случае совершенно несхожим процессам.

Тем не менее, часто молчаливо предполагается, что защитить или обновить одну схему — значит реабилитировать другую. Под прикрытием интеллектуальной расплывчатости, таким образом поощряемой, действительно заметен дрейф мысли назад, к точке зрения кёнигсбергского философа. Она рекомендуется не столько благоприятным вердиктом науки, сколько широкой свободой перспективы, которую она предоставляет. Императивное руководство Лапласа, обнадеживающее поначалу, привело к последующим восстаниям. Но Кант весьма уступчив; можно сильно отклониться от пути его концепций, не покидая его окончательно; они достаточно емки и неопределенны, чтобы соответствовать большой новизне как воображения, так и опыта, и поэтому легко поддаются меняющимся требованиям прогресса.

Примечательная попытка была предпринята в 1873 году покойным Эдуаром Рошем из Монпелье реконструировать, не разрушая, гипотезу Лапласа. Этот замечательный человек жил и умер провинциалом. Лишь немногие разрозненные студенты познакомились из первых рук с его работами; его слава, всегда тусклая, теперь уже начинает казаться далекой. А ведь двадцать лет назад он все еще читал лекции в лицее своего родного города. Воды забвения стали, возможно, более мутными, чем прежде. Как бы то ни было, Роша из Монпелье смутно помнят, и то лишь специально образованная часть публики, как того, кто установил предел, внутри которого спутник не может вращаться в целости [16]. Ближе к управляющей планете, чем 2,44 ее средних радиуса, он не мог — если отбросить маловероятные условия плотности — поддерживать субстанциальный шарообразный статус под разрушительным напряжением приливных сил. В действительности все луны, открытые до сих пор в Солнечной системе, обращаются за пределами «предела Роша»; и кольца Сатурна, которые лежат внутри него, обязаны этим обстоятельством, можно правдоподобно утверждать, своему порошкообразному состоянию. Профессор Дарвин, соответственно, считает знание этого состояния датируемым 1848 годом, годом, в котором Рош опубликовал закон, включающий его в качестве следствия [17].

Рош был предшественником Пуанкаре и Дарвина в тех глубоких исследованиях фигур равновесия вращающихся жидких тел, которые открыли новые пути и обнаружили неизведанные возможности в эволюционной астрономии. Его исследования, кроме того, происхождения Солнечной системы [18] составили подкрепление первостепенной важности для прочности позиции Лапласа. Он был, возможно, ее самым эффективным и своевременным защитником; он пришел на помощь как раз тогда, когда ее безопасность была серьезно скомпрометирована, исправил ее бреши и возвел искусно построенные укрепления. Принимая те же предпосылки, он сделал практически те же выводы, что и Лаплас, остроумно изменив их, однако, чтобы избежать определенных возражений и временно заставить замолчать менее упорных придирок. Его результаты было, действительно, почти так же трудно опровергнуть, как и достичь. Они были получены кропотливо, законно, путем длительных аналитических операций; и рассуждения сохраняют полное доверие, даже если начальные условия, от которых они отталкивались, теперь носят аспект нереальности. Таким образом, изобретение trainées elliptiques не только полезно встретило аргументационную чрезвычайную ситуацию, но и до сих пор остается как дополнительное приспособление к космическим процессам. Несомненно, полярная аннуляция могла сыграть роль в планетообразовании; возможность этого нельзя отрицать.

«Эллипсоидальные шлейфы», исследованные в Монпелье, были огромными туманными пластами, отделенными от полярных областей первобытного сфероида, которые, принося с собой низкую вращательную скорость, свойственную этому положению, стремились, одни — образовать внутренние экваториальные кольца, другие — агломерироваться с центральной массой. Но их включение должно было иметь следствием — поскольку «закон площадей» нерушим — ускорение углового вращения по всей туманности. «Закон площадей», можно объяснить, — это лишь краткое название для «закона сохранения момента количества движения», который предписывает — как мы знаем — что сумма площадей, описываемых за данное время на данной плоскости членами или составляющими частицами вращающейся системы, умноженная на их соответствующие массы, остается постоянной при всех мыслимых обстоятельствах перегруппировки или взаимного возмущения. Следовательно, приближение к центру, поскольку оно сужает круг, должно ускорять скорость вращения. Короткая линия, вынужденная охватывать то же пространство, что и линия большей длины, ее движущийся конец должен пропорционально ускорять свой темп. Поглощение, соответственно, зарождающимся Солнцем одного из «эллиптических шлейфов» Роша вызвало бы немедленное сокращение периода обращения как ядра, так и атмосферы, приращение центробежной силы, вызывающее внезапную неустойчивость, и, как следствие, отделение экваториального кольца.

Этим тонко придуманным приемом Рош стремился объяснить трудность, связанную с широкими интервалами между планетами. Ибо они возникли, как он полагал, не в обычном ходе конденсации, а через осложнения, возникающие внезапно и исключительно. То, что он называл «ограничивающей поверхностью» туманности, можно также описать как атмосферный предел. Он соответствует самому широкому возможному расширению истинной атмосферы. Его границы установлены на расстоянии, непосредственно за пределами которого спутник мог бы свободно обращаться с осевым периодом своего первичного тела. Теперь ограничивающая поверхность, если бы сжатие происходило равномерно, должна была бы отступать непрерывно, по мере ускорения осевого движения, причем ее отступление сопровождалось бы сбрасыванием тонких ручейков излишней материи. Но с введением «эллиптических шлейфов» устойчивость, искусственно поддерживаемая (так сказать) в течение долгих промежутков времени, нарушалась лишь катастрофическими обвалами с плеч туманного сфероида, когда, с быстрым сокращением осевого периода, ограничивающая поверхность так же быстро сжималась внутрь, и оставалось, выдающимся и самосуществующим, разреженное кольцо, предназначенное для слияния в планету. Уникальное и необъяснимое изящество анализа Роша заключалось в симметрии временных отношений, установленных им. Последовательные рождения его планет следовали друг за другом через равные интервалы. Вид трансляции закона расстояний Боде (расширенного им на спутниковые системы) в терминах небулярной гипотезы, таким образом, казался осуществимым [19].

Эта гипотеза, в своей первоначальной форме, как объяснено в последней главе, порождала планеты с ретроградным вращением — то есть вращающиеся в смысле, противоположном их обращению. С целью устранения аномалии Кирквуд в 1864 году [20] прибег к солнечному приливному трению, и за ним последовал, несомненно независимо, Рош и интерпретатор Роша, К. Вольф из Парижа. Возражения против любого конкретного способа планетообразования на том основании, что его результат должен был иметь инвертированное осевое движение, теряли свою силу, отмечали они, благодаря соображению, что солнечное приливное трение могло бы исправить несоответствие. Ибо его тормозящее действие прекратилось бы только тогда, когда был бы достигнут синхронизм с периодом обращения — то есть, когда планета вращалась бы на своей орбите, как Меркурий, кажется, делает, всегда обращенная одной и той же стороной внутрь; и тогда уже началось бы прямое вращение, и, ускоряясь при сжатии, оно должно было бы постоянно сохранять направление, приданное ему трением приливов, вызванных Солнцем. Некоторый налет правдоподобия придается этому взгляду тем фактом, что единственные две ретроградные планетные системы расположены полностью за пределами возможного диапазона любого такого рода влияния и могут, соответственно, считаться сохранившими неизменным свой первобытный способ вращения.

Покойный М. Фэй был менее лоялен к традиции, чем ученый из Монпелье. Появление в 1884 году его работы «Sur l'Origine du Monde» дало сигнал к возобновлению активности и большей свободе в космологических спекуляциях. Консервативные мнения на этот счет сейчас редко встречаются; старая колея большинством окончательно покинута; исследование становится все более индивидуальным и менее стесненным традицией. Реформа Фэя, однако, не была открыто революционного характера. Он не смел прочь работу своего великого предшественника в качестве предварительного условия для изложения собственного более совершенного плана. Тем не менее, его поправки к нему зашли очень глубоко.

Туманность Лапласа была газообразной консистенции, и она находилась в подлинном атмосферном отношении к центральной конденсации — то есть ее пласты давили один на другой; они были подвержены гидростатическому давлению. Фэй распорядился иначе. Туманная матрица, которую он постулировал, была огромной совокупностью независимо движущихся частиц, образующих систему, управляемую единым периодом, в которой и гравитация, и скорость возрастали в прямой пропорции к расстоянию от центра. Теперь шары, сформированные методом аннуляции (допуская его осуществимость) из материалов, таким образом обусловленных, должны были обладать, ab initio, прямым вращением; их осевое вращение было бы в том же смысле, что и их орбитальное обращение. И именно это рекомендовало Фэю принятие метеорной структуры для зарождающейся Солнечной системы. Но простой закон силы, регулирующий ее поначалу, постепенно претерпел бы существенное изменение. Закон обратных квадратов, ставший нам привычным благодаря долгим привычкам мышления, начал бы вытеснять его, как только можно было бы сказать, что существует Солнце, собственно так называемое. Ретроградные планеты, Уран и Нептун, должны были, однако, по предположению Фэя, принять форму при современном режиме; они были сформированы после Земли и всех остальных ее сестер-планет. Эта неожиданная инверсия признанного порядка планетного возраста влекла за собой дальнейшее следствие, что предродовое потомство Солнца — так парадоксально их называть — должно было приблизиться к нему по мере развития его притягательной силы, причем только Уран и Нептун среди всей свиты сохранили первоначальный размах своих орбит.

Схема Фэя, если она и не отвечала всем трудным требованиям проблемы, с которой она столкнулась, служила, во всяком случае, для того, чтобы очень убедительно проиллюстрировать извилистое разнообразие путей, по которым небулярная эволюция могла продвигаться к своей цели. Конкретный выбранный путь, безусловно, не был свободен от препятствий. В своей озабоченности удалением из гипотезы Лапласа изъяна, связанного с планетным вращением, М. Фэй отбросил ее кардинальное достоинство — объяснение отделений материи ростом центробежной силы. Он не привел достаточной причины, и никакая не могла быть приведена, почему переделанная туманность должна была разделиться на кольца [21]. Процесс подразумевает определенные и особые условия; он свидетельствует о ритмически действующей причине. Лаплас привел такую причину в действие. Фэй упразднил ее, и его кольца, соответственно, носят фиктивный аспект. Действительно, правда, что кольцевая структура обычно видна в туманностях, но это значит предрешать самый трудный вопрос, предполагая, что небулярные спирали имеют что-то общее с планетообразующими кольцами.

О них, вероятно, никогда бы не услышали, если бы не пример Сатурна. Образец легко скопировать; идею, очевидно осуществимую, заманчиво принять; демонстрация по принципу solvitur ambulando не может не оказаться убедительной. Но как быть, если кольца нельзя заставить слиться в шары? И трудность трансформации становится тем более очевидной, чем яснее пытаются реализовать ее детали. Обращенная по направлению, она могла бы лучше найти место в порядке Природы. «Анализ, кажется, указывает», — писал Кирквуд в 1884 году [22], — «что планеты и кометы не были сформированы из колец, но кольца — из планет и комет». И этот способ действия не только возможен согласно теории; он также ярко иллюстрируется фактами. Можно наблюдать, десятилетие за десятилетием, как метеорные рои рассеиваются под влиянием Солнца и планет и недвусмысленно стремятся стать более или менее равномерно распределенными вдоль всего круга своих орбит. Их продвижение направлено не к конденсации, а к дезагрегации; и они следуют ему с удивительной быстротой.

Теория Фэя была обезображена еще более вопиющим несоответствием. Ничто в планетной экономике не кажется более очевидным, чем то, что зона астероидов отмечает деление между двумя сильно несхожими состояниями солнечной туманности. Это видимая остановка. Одна серия событий подошла к концу, и был интерлюдия, прежде чем началась следующая. Во время этой интерлюдии, во время частичной приостановки активности, которая последовала за производством Аякса среди планет, толпа планетоидов была запущена, чтобы заполнить пустое пространство. Здесь, если где-либо, Природа изменила свою руку и попробовала новый метод. Перенос Фэем места перемены в транс-сатурновые регионы является тогда, как справедливо заметил М. Вольф, неестественным и подрывает доверие к плану, для которого это устройство является существенным.

С другой стороны, она имела достоинство быть достаточно эластичной, чтобы включить великую кометную семью. Кант также, хотя и неудовлетворительным образом, нашел для них место; но у Лапласа не было выбора, кроме как рассматривать их как случайных пришельцев из космоса, допущение которых как туземцев его хорошо упорядоченного домена привело бы к ниспровержению всех его гармоничных правил. Современные исследования, однако, доказывают, что кометы решительно не являются такими случайными посетителями, как предполагал Лаплас, но являются того же происхождения — как бы отдаленно оно ни прослеживалось — что и планеты, и признают ту же верность. Дрейфуя вместе с Солнцем, они составляют часть его эскорта в долгом, безвозвратном путешествии, в которое оно вовлечено, и не могут, кроме как по случайностям возмущения, быть окончательно вынуждены расстаться с его компанией. Проблемы планетного и кометного происхождения, следовательно, неотделимы; два класса тел являются согражданами одного королевства. Кометы становятся только по принуждению космополитическими странниками от звезды к звезде.

Был еще один мотив и подобие оправдания для реформы Фэем небулярной гипотезы. Открытие сохранения энергии дополнило, как мы видели, очень удачно механику сжимающейся туманности удовлетворительным решением загадки солнечного излучения. Гельмгольц, таким образом, смог в 1871 году набросать космическое развитие как, в своей сущности, термодинамический процесс в величайшем масштабе. Тем не менее, заключенный союз, плодотворный и укрепляющий, каким бы он ни был, имел сопутствующее затруднение. С временем теперь приходилось считаться. В космогониях Канта, Гершеля и Лапласа запас эонов был неограничен. Поскольку скорость изменения была неопределенной, им можно было позволить истекать ad libitum. Но было иначе, когда движущая сила была определена. «Сохранение силы» подразумевает измеримость силы. Эквивалентность не может быть установлена там, где никакие пределы не определимы. Знание, соответственно, относительно источника солнечного тепла принесло с собой уверенность, что источник отнюдь не неисчерпаем. Запас энергии, сделанный доступным сжатием от первоначально диффузного до нынешнего компактного состояния, был огромен, но не безграничен. Задача тогда стала обязательной для космогонистов — доказать его достаточность или восполнить его недостатки.

Проблема является как ретроспективной, так и проспективной. Мы смотрим назад к рождению Солнца, мы смотрим вперед к его кончине; и каждое событие должно, если возможно, быть расположено на нашей временной шкале. Гельмгольц отвел сроки в двадцать два миллиона лет в прошлом и семнадцать миллионов в будущем для сияния нашего светила с его фактической интенсивностью. Геологи и биологи, однако, требовали гораздо более расширенного досуга для последовательности явлений на этом земном шаре, и усилия со стороны физиков удовлетворить их требования едва ли помогали смягчить, не устраняя, расхождение. М. Фэй тогда пришел на помощь. Его предположение, что Земля приняла отдельную форму, пока Солнце было еще туманным, было разработано, чтобы примирить требования тех, кому требовалась почти вечность для медленного накопления в специфические различия бесконечно малых вариаций. Таким образом, был получен старт перед Солнцем; приготовления к жизненности на нашей планете шли вперед задолго до того, как щедрые радиационные расходы, предназначенные для питания ее развития, начались. Земля, по сути, формировала себя для своей судьбы в преддверии эпохи, когда время начало отсчитываться для Солнца.

Это предполагаемое отношение предшествования не может, действительно, быть настояно; оно было воображено, чтобы спасти трудную ситуацию, и намекает на дизайн более или менее академический. Тем не менее, прием был значимым в отношении эффекта введения в современную мысль принципа сохранения энергии. Он придал определенность и своего рода солидность спекуляции, расширив основу, на которой она была сделана покоиться. В то же время он потребовал корректировок между требованиями различных наук и вывел на видный план кажущиеся несовместимости, которые могут быть устранены только длительными исследованиями широкого охвата и сложных связей. Современная космогония, короче говоря, располагая расширенными средствами, должна отвечать умноженным требованиям. Совсем недавно, тем не менее, некоторые авторитетные представители геологической и биологической науки проявляют удовлетворительную склонность «поторопить свои явления», совершенно независимо от неадекватного возраста Солнца [23]. Ни с той, ни с другой стороны, соответственно, непримиримые претензии прошлого больше не настаиваются, и компромисс стал легко возможен.

Теория планетной эволюции, отмеченная некоторыми новыми чертами, была умело изложена М. дю Лигондесом в 1897 году [24]. Разработанная для улучшения, путем упрощения, плана Фэя, она свела постулаты к минимуму и оставила свободнейшую возможную игру «первоначальной неопределенности» [25]. Зарождающийся мир М. дю Лигондеса был бурным месивом частиц, движущихся как попало. Их толкания, однако, не могли и не могли точно сбалансироваться, и неравенство, малым хотя бы оно могло быть, было достаточно, чтобы дать основу для гармоничного роста. Движение стало регуляризоваться столкновениями; встречные течения скорости постепенно устранялись; и частицы, преследующие эксцентрические или ретроградные курсы, приведенные рано или поздно к остановке, падали к центру и накапливались в Солнце, в то время как остаток, который путешествовал в преобладающем направлении вдоль круговых путей, наконец составил планеты. Они были сформированы не случайно, а через посредство зон максимальной плотности, обусловленных вариациями гравитации внутри диска, к которому первобытный сфероид наконец коллапсировал; и каждая, как она принимала форму, становилась источником возмущающего влияния на своих впоследствии развитых соседей, которыми наклоны их орбитальных плоскостей и их осей вращения были различными способами изменены. Планетные зоны, тоже, сжимались с прогрессом конденсации, так что зрелые планеты занимали позиции гораздо ближе к Солнцу, чем те, что были назначены их зарождающимся материалам. Modus operandi, использованный, короче говоря, адаптировался с похвальной готовностью к разнообразиям природы.

Сэр Роберт Болл единодушен с М. дю Лигондесом в рассмотрении происхождения Солнечной системы главным образом под ее механическим аспектом. Как Гельмгольц и Фэй, он выбирает порошкообразные материалы для работы; его туманность — «белая туманность». Но глядя еще дальше назад, он прозревает как ее родителя нерегулярную «зеленую туманность», запутанные движения которой, падая в установленный порядок как результат столкновений, медленно сплющивались вниз в «плоскость максимальных площадей» — фундаментальную плоскость, соблюдаемую все ближе и ближе, по мере того как энергия системы неизбежно тратится. Он обходится без хлопотного процесса аннуляции и начинает свои планеты фактически методом случайной ядерной конденсации Канта [26]. Спиральная структура, более того, была бы придана всей туманности постепенным распространением наружу центрального ускорения, обусловленного сжатием.

Но сжалась бы она? Она, по предположению, достигла стадии приблизительного единообразия в движении. Большая масса ее составляющих тел обращалась в том же направлении, почти в той же плоскости и, по-видимому, по орбитам, не сильно отклоняющимся от круговости. Их совокупное состояние могло тогда рассматриваться как постоянное и стабильное. Центральная масса, соответственно, больше не питалась бы поглощением частиц, приведенных к покою их взаимными ударами; движение будучи беспрепятственным, тепло не могло бы эволюционировать; и воображаемая трансформация дископодобного метеорного образования в Солнце и планеты не смогла бы произойти.

Что, тогда, мы можем спросить себя, является результатом этих различных усилий по реконструкции? Они устанавливают, безусловно, неоспоримое единство солнечного мира; и солнечный мир должен быть понят как охватывающий кометы и кометные метеоры. Аргументы, благоприятствующие этому единству, приобрели огромную убедительность благодаря современным открытиям. Ибо те, что зависят от структурных совпадений и гармоний движения, были подкреплены другими, совершенно иного рода, предоставленными доктриной сохранения энергии и учениями спектрального анализа. Солнце горячее, потому что оно было древне расширено; энергия положения, ранее принадлежавшая его частицам, неоспоримо обеспечила большую часть, если не сумму, его нынешней тепловой энергии, и это равносильно утверждению, что сфера бесконечно великая была однажды заполнена нашей зарождающейся системой. Вывод, что она возникла из неразделенного целого через постепенную дифференциацию его частей, далее ратифицирован идентичностью солнечной и земной химии. Земля, таким образом, сильно утверждается, что однажды составляла неотъемлемую часть субстанции Солнца, и что верно для Земли, не менее верно для ее сестер-планет.

Относительно способа и манеры космического изменения существует, тем не менее, нет консенсуса мнений. Фэй сделал примечательное усилие разработать процесс, который мог бы выдержать современные тесты осуществимости, однако его теория была почти разорвана на куски критическими замечаниями. М. дю Лигондес избегает некоторых, но не всех возражений, которые оказались фатальными для его предшественника. Что была в начале солнечная туманность, все согласны; но была ли она газообразной или порошкообразной, сияла ли она прерывистым или непрерывным светом, как она стала упорядоченной и организованной, как она собралась в сферы, оставляя широкие промежутки чистыми, мудрейшие озадачены решать.

Г-н Моултон на основании тщательного изучения предмета приходит к выводу, что «солнечная туманность была неоднородной в степени, которую до сих пор не считали вероятной, и что она могла находиться в состоянии», напоминающем то, которое демонстрируют недавние фотографии спиральных туманностей. [27] Но даже если не все факты согласуются с этой заманчивой аналогией, трудно не согласиться с его высказанным мнением, что «гипотеза Лапласа верна лишь отчасти и что мы до сих пор не знаем точного способа развития Солнечной системы».

ПРИМЕЧАНИЯ:

[16] Mémoires de l'Académie de Montpellier, том i.

[17] The Tides, стр. 327.

[18] Mémoires de l'Académie de Montpellier, том viii.

[19] C. Wolf, Bulletin Astronomique, том i., стр. 596.

[20] American Journal of Science, том xxxviii., стр. 3.

[21] G. H. Darwin, Nature, том xxxi., стр. 506.

[22] Proceedings of the American Philosophical Society, том xxii., стр. 109.

[23] De Vries, Die Mutationstheorie, Bd. II., стр. 714.

[24] Formation Mécanique du Système du Monde. См. также Le Problème Solaire, аббат Th. Moreux, стр. 63 и сл.

[25] Revue des Questions Scientifiques, январь 1904 г.

[26] The Earth's Beginnings, стр. 247.

[27] Astrophysical Journal, том xi., стр. 130.

ГЛАВА V

ПРИЛИВНОЕ ТРЕНИЕ КАК ФАКТОР В КОСМОГОНИИ

Эффекты приливного трения обладают почти бесконечной сложностью. Как оно проявится в каждом конкретном случае, невозможно предсказать с ходу; это предмет для детального исследования. Необходимо учитывать взаимно уравновешивающие влияния, и найти баланс непросто. Характер его воздействия может, действительно, часто зависеть от качеств и взаимоотношений рассматриваемых тел, которые лежат за пределами того, что можно отчетливо установить. Все, на что можно надеяться в таком случае, — это прийти к оценкам роли приливных сил в формировании истории связанных небесных тел, которые не были бы обманчивыми из-за своей кажущейся точности, но и не были бы настолько расплывчатыми, чтобы оказаться совершенно бесполезными.

Допущение о том, что они притягивают друг друга так, будто масса каждого из них сосредоточена в его центре, является одной из тех удобных фикций, без которых поступательное движение науки было бы затруднено запутанными зарослями иллюзорных уточнений и излишних усложнений. Фикция соответствовала бы факту, только если бы небесные тела были истинно сферическими, а они могли бы быть истинно сферическими, только если бы были идеально жесткими. Космические тела, однако — как солнца, так и планеты, — на самом деле являются пластичными сфероидами; их, конечно, можно без заметной ошибки рассматривать как притягивающие точки, когда их расстояния очень велики по сравнению с их диаметрами; но при более близком сближении возникает неравенство действия. Составные части гравитирующих масс реагируют, каждая индивидуально и в некоторой степени независимо, на приложенные к ним градиентные силы притяжения, и начинают по-разному проявляться приливные деформации.

Их историческое значение было отчасти угадано Кантом. Его проникновение в столь сокровенную тайну поистине поразительно. Борющийся за существование молодой педагог в отдаленной прусской провинции, глубоко эрудированный, хотя и обладавший лишь половинчатыми техническими навыками, интуитивно увидел то, что ускользнуло от проницательности всех великих геометров восемнадцатого века, а именно: что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, потому что ее первоначальное вращение было остановлено трением приливов, вызванных Землей. Он также осознал, что взаимное действие того же рода должно влиять на Землю и будет продолжать влиять на нее до тех пор, пока продолжительность суток не совпадет с продолжительностью месяца. Он также не преминул отметить, что в расплавленном состоянии небесных тел этот процесс протекал бы сравнительно быстро. Таким образом, для одного мыслителя уже в 1754 году [28] стало очевидно, что океанические приливы в космогонии имеют пренебрежимо малое значение по сравнению с приливами в твердом теле.

В природе нет вещества, которое не изменило бы свою форму под длительным напряжением, и тем легче, чем ближе оно к жидкому состоянию. Таким образом, нагромождение вод на поверхности Земли по воле Луны является дифференциальным эффектом. Континенты поднимаются и опускаются так же, как и океаны, хотя и не в такой степени. Измеримый подъем воды служит для оценки относительной подвижности твердого земного шара и его жидкой оболочки. Если бы первый совсем не поддавался притяжению, которому так легко подчиняется вторая, приливы были бы на самом деле больше, чем они есть на самом деле, примерно в пропорции три к двум, что указывает на эффективную жесткость Земли, по крайней мере равную жесткости стали. [29] Если бы не было различия в жесткости между различными частями нашего водно-земного мира, приливы не были бы заметны. Океан и ложе океана поднимались и опускались бы вместе и в одинаковой степени. В далеком прошлом такого различия не было. Вязкая Земля в целом приняла форму, мгновенно приданную ей неравным притяжением Солнца и Луны на ее различно удаленные участки, что привело к установлению отношений между годом, месяцем и сутками, настолько привычных, что они кажутся неизбежными.

Приливное трение не просто действует как сдерживающий фактор скорости вращения. Один элемент движения в системе не может быть изменен без некоторого встречного изменения в других. Они связаны вместе, как поезд зубчатых колес. Из принципа сохранения момента количества движения мы с уверенностью знаем, что потеря в одном направлении должна компенсироваться приобретением в каком-то другом. Таким образом, приливное трение имело реактивные последствия. Впервые на них указал Юлиус Роберт Майер в 1848 году [30], и они были выдвинуты на передний план в серии исследований, начатых профессором Дарвином в 1879 году. Вращательный момент, удаленный с Земли сопротивлением циркулирующей волны деформации, несомненно, должен был проявиться в какой-то другой части системы. Он был восстановлен, за исключением процента, потерянного в виде тепла, за счет расширения лунной орбиты. [31] Одновременно с замедлением осевой скорости Земли Луна удалялась от ее поверхности, увлекаясь вперед приливным гребнем, постоянно опережающим ее положение. Это восстановило баланс за счет увеличения орбитального момента, одновременно уменьшая линейную скорость Луны. Важность этого вторичного эффекта трения в истории системы Земля-Луна была фактическим открытием профессора Дарвина.

Эта система занимает критическое положение в солнечной свите. Планеты, расположенные внутри нее, не имеют спутников; планеты, расположенные снаружи (Нептун, вероятно, является лишь кажущимся исключением из этого правила), имеют два или более. Только Земля является по-настоящему двойной; и Луна — не только ее единственный спутник, но и, безусловно, самое большое тело-спутник по отношению к массе своего первичного тела, которое можно найти в пределах солнечной области. Эти обстоятельства, безусловно, не отделены друг от друга, и они, очевидно, зависят от одной причины. Солнечное приливное трение было здесь определяющим фактором. Распределение спутников между различными планетами, вне всякого сомнения, в значительной мере предписывалось степенью тормозящей силы, оказываемой на их осевое движение посредством солнечных приливов в их еще пластичных телах. Следовательно, разрушительная скорость вращения, необходимая для отделения спутников, никогда не была достигнута ни Меркурием, ни Венерой; они навсегда остались безлунными и подверглись из-за снижения скорости вращения некомпенсированным экстремальным температурам. Как сложится судьба Земли в обоих отношениях, долгое время висело на волоске. Чтобы правильно предсказать ее судьбу, действительно, потребовалась бы незаурядная проницательность у разумного наблюдателя с какой-либо другой сферы. Хотя солнечный тормоз воздействовал на земное вращение с силой, составляющей не более одной одиннадцатой части силы, приложенной к вращению Венеры, этого, тем не менее, было достаточно в течение бесчисленных веков, чтобы помешать ускорению достичь предела, влекущего за собой нестабильность.

Наша эмбриональная планета давно перестала быть туманной и, по сути, сжалась при остывании почти до своих нынешних размеров, прежде чем жребий был брошен. Затем, наконец, ускоряющие эффекты сжатия взяли верх над замедлением из-за приливного сопротивления, осевая скорость преодолела равновесие, и сфероид разделился. Теперь небесные тела, столь продвинутые в конденсации, склонны разделяться менее неравномерно, чем тела на более примитивной стадии; и Луна, будучи рожденной поздно, была большого размера. Ее масса составляет 1/81 массы Земли; массы Титана и Сатурна относятся как 1 к 4600; в то время как третий и самый большой спутник Юпитера содержит лишь 1/11300 часть материи, заключенной в родительском теле. Более того, профессор Дарвин ясно показал, что спутники Юпитера и Сатурна вращаются сейчас по орбитам, не сильно отличающимся от тех, по которым они двигались сначала; в то время как Луна, напротив, начала свою карьеру почти, если не совсем, с касательного контакта со своим первичным телом. Благодаря этим двум исключительным обстоятельствам — ее значительной относительной массе и ее близкой начальной близости — Луна оказывала на Землю приливное влияние, несравненно более мощное, чем то, которое оказывал любой из ее собратьев в царстве Солнца.

Лунно-земная система представляет, таким образом, уникальный пример среди тех, что находятся в подчинении у Солнца, пары небесных тел, механические отношения которых были установлены на их нынешней основе преобладающим воздействием приливов в твердом теле. Она также представляет собой единственный случай, в котором было возможно происхождение путем деления. Сообщение профессора Дарвина Королевскому обществу в 1879 году вызвало по этому поводу замечательный поворот идей. Кольца Сатурна, наконец, благодаря содержащимся в нем рассуждениям, стали восприниматься как иллюстрация лишь одного из многих возможных способов космического роста. Стало ясно, что единый шаблонный метод не удовлетворит всем бесконечно разнообразным целям творческого замысла. Аннуляция могла сыграть свою роль, но были и альтернативы. Был фактически достигнут новый взгляд, и широкая перспектива, открывающаяся с него, уже начинает заманчиво простираться перед взором исследователей.

Но возникла ли Луна из Земли как выступ или была отброшена ею как неправильное экваториальное кольцо, она вращалась, когда наше теоретическое знакомство с ней начинается, с периодом не менее двух и не более четырех часов, совсем близко к поверхности Земли; в то время как почти изохронное вращение Земли происходило с почти разрушительной быстротой. Ситуация настолько наводит на размышления, что требуется лишь короткий и довольно безопасный прыжок в темноту, чтобы прийти к выводу, что две массы совсем недавно были одним целым. С их разделением, в эпоху, оцениваемую примерно в шестьдесят миллионов лет назад, начался процесс, посредством которого Луна была оттеснена назад по расширяющейся спиральной траектории к своему нынешнему положению, а исчезнувший вращательный момент Земли вновь появился в увеличенном орбитальном моменте Луны. И эта трансформация, по крайней мере в теории, продолжается до сих пор.

Приливное трение имеет и другие возможности. Перенос момента количества движения из одной части системы в другую — лишь самый очевидный среди множества его результатов. Едва ли какой-либо элемент движения избегает его влияния. Как правило, оно увеличивает орбитальный эксцентриситет. Малейшее начальное отклонение от круговости развивается из-за возникающего вследствие этого неравенства ускоряющего действия в выраженную овальность. Этим можно объяснить эксцентриситет пути Луны. Более того, его плоскость, по всей вероятности, сместилась одновременно и под принуждением той же силы с ее первоначального совпадения с экваториальной плоскостью Земли на уровень, который она занимает сейчас. Наклон эклиптики также частично объясним на том же принципе. «Нынешнее движение двух тел» (цитируя слова профессора Дарвина) «полностью скоординировано теорией о том, что приливное трение было правящей силой в их эволюции». Обладая этой подсказкой, мы можем проследить их до начала их двойного существования и проследить те незаметные модификации, посредством которых их состояние было сформировано в его нынешнюю форму.

Ни в одной другой спутниковой системе это невозможно. Ни одна луна, кроме нашей, не обладает запасом орбитального момента, достаточно большим, чтобы указывать на аналогичную историю. Планетарные спутники в других местах движутся почти по своим первоначальным путям; жидкая рябь, поднятая ими на поверхностях своих первичных тел, не имела силы, чтобы заметно сместить их. Их собственное вращение, действительно, кажется, было полностью разрушено. Разрушено, то есть относительно разрушающего тела. Существует уверенность, что некоторые, и есть самая сильная вероятность, что все спутники Юпитера и Сатурна неизменно обращены одной и той же стороной к своим первичным телам. Они вращаются с периодом своих отдельных оборотов, точно так же, как наша Луна, и как следствие той же причины. Приливное трение, однако, по-видимому, в остальном имело второстепенное значение в формировании их динамических отношений.

Это агентство, следовательно, не послужит во всех случаях deus ex machinâ. Оно не является неизбирательно эффективным. Способы его действия в каждой из рассматриваемых систем должны быть тонко различены. Стадия развития, достигнутая затронутыми телами, степень их вязкости, их сравнительная масса и объем, их способы движения — все это глубоко, и, возможно, неисчислимо, влияет на результат. Легкость ошибки в оценках такого рода иллюстрируется замечанием профессора Дарвина о том, что величина приливообразующей силы является лишь одним фактором произведения. [32] Другой — относительное движение. Теперь, в случае с Луной, первая постоянно возрастала ретроспективно, в то время как вторая уменьшалась. Приливная генеративная сила изменяется обратно пропорционально кубу расстояния; в античные времена, следовательно, когда Земля и Луна вращались в непосредственной близости, телесные искажения, которые они взаимно производили, были, вне всякого вопроса, в чрезвычайно большом масштабе. И все же, из-за почти совпадения периодов небесных тел, они должны были быть почти неэффективными для целей трения. Перемещение нагроможденной материи по их поверхностям было слишком медленным, чтобы придать ей большую силу в качестве тормоза трения. Незначительные волны, поднятые Солнцем, были, как нас заставляют верить, из-за их быстрого относительного движения, более влиятельными в ту раннюю эпоху в сдерживании земного вращения, чем колоссальные, но почти стационарные волны, вызванные Луной.

Численные расчеты, там, где они осуществимы, дают единственный надежный ориентир в этой сложной области исследования. Недостаточно показать, что приливное действие было бы того рода, который требуется — имело бы правильное направление — для достижения какого-то кажущегося аномального результата. Доказательство должно, кроме того, быть представлено в том, что действие было бы достаточной силы. Правдоподобные догадки на этот счет могут быть совершенно ошибочными. Машина, даже если она правильно сконструирована для поставленной цели, может работать слишком слабо для ее достижения. Мы, например, уверены, что никакие трудности, связанные с направлением планетарного вращения, не должны препятствовать принятию теории планетарного происхождения из отделенных колец, поскольку, даже если эмбриональные небесные тела вращались не в ту сторону вначале, солнечное приливное трение быстро привело бы их к соответствию с общим током движения. Это верно в принципе, но выдержит ли это количественное исследование? Многие многообещающие гипотезы рухнули под тяжестью цифр; достаточно ли сильна эта конкретная, чтобы пережить их применение, еще предстоит увидеть. Мы, действительно, уверены в ее справедливости в отношении Меркурия, но эффективность приливного трения уменьшается как шестая степень увеличивающегося расстояния, а фактическое вращение Венеры представляет собой загадку, достаточно запутанную, чтобы обескуражить изучение ее смутно различимых предшествующих условий. Что касается Земли и внешних планет, на вопрос можно было бы ответить только с помощью информации, которой нет.

Неожиданное обстоятельство, что недавно открытая девятая луна Сатурна обращается с востока на запад, может, таким образом, быть лишь предварительно объяснено путем обращения к этому агенту изменений. Признавая (как мы, по-видимому, обязаны делать), что спутники являются потомством планет, которые они сопровождают, невозможно избежать вывода, что обсуждаемое малое тело было выброшено из первичного тела, наделенного вращением, противоположным тому, которым оно обладает сейчас. И обращение должно было быть полностью осуществлено до того, как восьмой спутник, Япет, появился на свет. Трудность самая тяжелая; нет другого ресурса для ее преодоления, кроме как рассмотреть эффекты солнечных приливов на планетарное вращение, и это сделал профессор У. Г. Пикеринг, первооткрыватель Фебы. [33] Но причина может быть истинной, не будучи достаточной; и потребуется тщательный расчет, чтобы определить, в данном случае, как обстоят дела.

Исследования профессора Дарвина были плодотворны именно потому, что они были определенными. Они продемонстрировали раз и навсегда разнообразные способности приливного трения как космогонического агента и ясно указали отделы космогонических изменений, в которых лежала его компетенция. Они также помогли определить для системы Земля-Луна объем работы, фактически проделанной приливным трением в этих нескольких отделах, и доказать его большое превышение над соответствующим результатом в любой другой подсистеме, попадающей в сферу наблюдения. Этот памятный результат предполагает, что наш земной дом может быть единственным в своем роде не только в своей эволюционной истории, но и в бесчисленных приспособлениях, делающих его обителью жизни.

Отношения Земли и Луны обрисовывают, и едва ли больше чем обрисовывают, физические влияния, взаимно оказываемые друг на друга многочисленными двойными небесными телами в звездном пространстве. Приливное трение обладает максимальной силой в системах, состоящих из равных масс; и системы двойных звезд редко бывают сильно различающимися. Большинство, если не все из них, были, кроме того, примитивно очень близкими соседями, так что их симметрия должна была быть нарушена заметными приливными деформациями. Результаты их развития были подробно изложены доктором Си. Одним из самых замечательных является высокий средний эксцентриситет их орбит. Визуально-двойные звезды, за немногими исключениями, движутся по значительно вытянутым эллипсам, в то время как спектрально-двойные звезды, как правило, следуют приблизительно круговым путям. Аргумент доктора Си о том, что эксцентриситет более просторных систем был приобретен под влиянием приливного трения в течение долгого курса прогрессивного разделения, почти неотразим.

Правда, эта линия объяснения не полностью свободна от препятствий и несоответствий. И все же их, вероятно, можно описать как усложняющие, а не противоречащие друг другу. Теория приливного трения не является универсальным растворителем трудностей, встречающихся при изучении двойных звезд. То, что способ действия, с которым она имеет дело, внес вклад в регулирование их механических устройств, может, тем не менее, считаться несомненным, в то время как сила и, возможно, даже способ его действия широко варьировались от системы к системе. Что именно оно совершило в каждой из них, лежит за пределами нашего диапазона определения. Ибо данные, доступные относительно вязкости, плотности и осевых движений эмбриональных звездных пар, всегда должны быть слишком скудными и ненадежными, чтобы обеспечить основу для строгих вычислений. Тайна прошлого никогда не может быть полностью рассеяна. Достаточно, если мы сможем взглянуть на нее через стекло, которое затемняет, не искажая, объекты, представленные в его поле зрения.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[28] Sämmtliche Werke, Bd. VI., стр. 5-12, 1839 г.

[29] G. H. Darwin, Encyclopædia Britannica, статья о 'Tides'.

[30] Dynamik des Himmels, стр. 49.

[31] Darwin, Philosophical Transactions, том clxxii., стр. 528.

[32] Philosophical Transactions, том clxxi., стр. 876.

[33] Harvard Annals, том liii., стр. 58.

ГЛАВА VI

ДЕЛЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

Мало кому нужно объяснять, что вращающаяся жидкая масса по форме очень похожа на апельсин. Она принимает форму сжатого шара. И причина ее сжатия очевидна. Она заключается в том, что сила тяжести, будучи частично нейтрализованной центробежной тенденцией из-за осевой скорости, постепенно уменьшается от полюсов, где эта скорость имеет нулевое значение, к экватору, где она достигает максимума. Здесь, следовательно, материалы вращающегося тела фактически легче, чем в других местах, и, следовательно, отступают дальше всего от центра. «Фигура равновесия», таким образом, представляет собой сфероид, тело с двумя неравными осями. Другими словами, его меридиональный контур — тот, который проходит через полюса, — является эллипсом, в то время как его экватор круговой.

Теперь мы хорошо знаем не только то, что вращающийся шар становится сфероидом, но и то, что сфероид становится более сплюснутым, чем быстрее он вращается. Сплюснутый диск Юпитера, например, по сравнению с круглым лицом Марса, сразу предполагает различие в скорости вращения. Но должен быть предел продвижению выпуклости, иначе сфероид, ускоряемый ad infinitum, в конце концов перестал бы существовать в трех измерениях. Ясно, что этот немыслимый исход должен быть предвиден; в какой-то заданной точке процесс деформации должен быть прерван. Вмешивается нарушение непрерывности; поезд переводится на боковую ветку. И нетрудно угадать, в общем смысле, как это происходит. Равновесие, вне всякого сомнения, нарушается, когда вращение достигает определенной критической скорости, варьирующейся в зависимости от обстоятельств, и сфероид либо фундаментально меняет форму, либо распадается на части.

Так учит простой здравый смысл, однако точное определение хода событий — одна из самых трудных задач, когда-либо решавшихся математиками. М. Пуанкаре предпринял ее в 1885 году; [34] она была независимо предпринята немного позже профессором Дарвином; [35] и предмет теперь разрабатывался в течение восемнадцати лет, главным образом этими двумя выдающимися людьми, с весьма интересным чередованием достижений, один подхватывал нить, брошенную другим, и каждый по очереди проникал несколько дальше в лабиринт. Результаты, тем не менее, все еще в некоторой степени неубедительны; они скорее указывают, чем предписывают генетическую историю систем. Сильный свет, действительно, проливается на нее; но при следовании его руководству необходимо помнить об ограничениях исследования. Главные из них: во-первых, что предполагаемый сфероид является жидким; во-вторых, что он однороден. Ни одно из этих условий, однако, не является действительно преобладающим в природе, поэтому выводы, основанные на них, могут быть приняты только с оговоркой. Они были приняты не по выбору, а из-за необходимости случая. Не было возможности иметь дело математически с телами в любом другом, кроме жидкого состояния. Равновесие газообразных небесных тел не поддается лечению, за исключением произвольных ограничений. [36] Также невозможно справиться со сложностями вычислений, вносимыми вариациями внутренней плотности. Космические массы, как они существуют на самом деле, тем не менее сильно неоднородны, так что в лучшем случае только приближение к подлинному ходу их эволюции может быть достигнуто самым искусным анализом. И все же даже приближенное решение такой проблемы представляет глубокий интерес. Мы можем здесь только попытаться кратко указать ее природу.

Ход изменений, посредством которого равновесие вращающегося жидкого сфероида окончательно опрокидывается, был, во всяком случае, удовлетворительно отслежен. Когда его вращение ускоряется до разрушительного предела, он приобретает три неравные оси вместо двух. Экватор становится эллиптическим, как и меридианы. Образуется «эллипсоид Якоби». Этому новому виду, по-видимому, должен быть приписан долгий период стабильности; только его большая ось становится все более и более удлиненной по мере прогрессирования охлаждения, а с охлаждением — сжатие, а с сжатием — увеличение осевой скорости. Затем, наконец, снова наступает кризис; происходит крах равновесия, и его восстановление влечет за собой жертву последним следом симметрии. «Апиоид», или грушевидное тело, заменяет предшествующий эллипсоид; и его кажущаяся зарождающаяся двойственность подсказала М. Пуанкаре, что борозда, неравномерно делящая его, может углубиться, при все еще ускоренном вращении, в расщелину, раскалывающую примитивно единую массу на планету и спутник. Но это событие, он был осторожен отметить, не имело прямого отношения к гипотезе Лапласа, которая имела дело с туманностью, конденсированной к центру, в то время как расщепленный апиоид был жидким и однородным. [37]

Профессор Дарвин проследил условия этого замечательного грушевидного тела до более близкой степени приближения, чем это сделал его первоначальный исследователь, и преуспел в фактическом доказательстве его условной стабильности. Но его анализ имел тенденцию сглаживать характерные особенности его формы и, таким образом, уменьшать вероятность его окончательного разрушения. Г-н Джинс, с другой стороны, из детального изучения серии сигарообразных фигур, которые в теории следуют параллельным курсом развития тому, который преследуют эллипсоиды, вывел, путем строгого математического рассуждения, фактическое отделение спутника от одного конца родительского цилиндра. Представительные фигуры напоминали профессору Дарвину «некоторое такое явление, как выступ нити протоплазмы из массы живой материи». «В этом почти жизненном процессе» он увидел «аналог по крайней мере одной формы рождения двойных звезд, планет и спутников». [38]

Но сходство, при беспристрастном рассмотрении, кажется призрачным и уклончивым, особенно когда мы противопоставляем его случаю двойных звезд. Здесь, действительно, вступает в игру совершенно иной набор условий, чем тот, который постулировали Пуанкаре и Дарвин, поскольку звезды, безусловно, не являются жидкими телами. [39] Они, скорее всего, газообразны до самого ядра, хотя неопределенная диффузность, присущая газообразности, ограничена их конденсированными фотосферными поверхностями. Это обстоятельство предполагает возможность того, что результаты, полученные для жидких небесных тел математическим анализом, могут, с оговорками, быть распространены на звезды; но необходимые оговорки, к сожалению, расплывчаты и велики; ибо слишком мало известно относительно физического состояния звездных сфер, чтобы гарантировать допущения, которые могли бы обеспечить надежную основу для исследований.

Эволюция двойных звезд может, следовательно, рассматриваться только умозрительно, а не строго; и мы должны, с самого начала, отбросить идею о том, что она иллюстрируется явлениями двойных туманностей. Многие такие объекты, которые, как думали, предоставляют убедительные визуальные аргументы в пользу фактической эффективности медленного космического деления, оказались, при применении к ним методов поиска покойного профессора Килера, узлами на спиральных образованиях. Их взаимные отношения, следовательно, совершенно иные, чем предполагали телескопические наблюдатели; они, по сути, все еще структурно связаны, и способ их происхождения, как бы ни был заманчив для предположений, едва ли подпадает под сферу определенно проводимых исследований. Их будущая судьба не более доступна для него, чем их прошлая история, и только дерзким полетом воображения мы можем увидеть в спиральных туманностях прототипы двойных звезд.

Вопросы о способе генезиса этих последних систем в последние годы приобрели чрезвычайный интерес. Окончательные ответы, действительно, в настоящее время не могут быть даны на них, потому что термины, в которых они сформулированы, лишены отчетливости из-за нашего недостатка знаний; но вероятные ответы могут законно занять их место, по крайней мере ad interim, прежде всего, когда их вероятность повышается почти до уверенности накоплением косвенных доказательств.

Наблюдения и исследования звездных затмений создали новый отдел астрофизики и значительно расширили область космогонии. Они выявили ряд систем, находящихся не просто в примитивной, а, по-видимому, в зачаточной стадии развития. Периоды затмевающихся звезд почти все меньше семи дней, хотя один, простирающийся до тридцати одного, был недавно распознан; и сравнительная продолжительность интервалов затемнения показывает, что они производятся циркуляцией в узких орбитах растянутых небесных тел. Это характерные симптомы юности, ибо, как мы видели, орбиты расширяются, а периоды удлиняются с течением времени благодаря силе трения приливов в твердом теле.

Теперь класс звезд, которые очевидно и определенно подвергаются затмениям, имеет некоторых периферийных членов сомнительной природы. И их маргинальное положение значительно усиливает нынешний, перспективный и ретроспективный интерес, привязанный к ним. Эти замечательные объекты меняются в свете непрерывно. Их фазы — не просто прерывания регулярного курса устойчивого сияния, как у Алголя. Они прогрессируют без единого момента заметной паузы; они представлены графически плавно текущей, симметричной кривой. Затмения, которыми они вызваны — если они вызваны именно так, — должны, следовательно, следовать друг за другом в строго непрерывной серии. Не успело закончиться одно, как начинается следующее. Одна звезда проходит сначала позади, затем впереди своего спутника, и их общая яркость видна нетускнеющей только в течение нескольких моментов фактического максимума. Это означает, что они вращаются в контакте; они не разделены никаким заметным промежутком пространства.

Переменная Гудрика, β Лиры, считается устроенной именно так. Возможность, по крайней мере, использования «теории спутников» для объяснения ее изменений была продемонстрирована несколько лет назад г-ном Г. У. Майерсом из Индианы. [40] Он обнаружил, что система состоит из двух едва разделенных эллипсоидов, циркулирующих в визуальной плоскости и производящих своими последовательными транзитами два неравных затмения в течение каждого периода в 12,91 дня. Совместная масса пары составляет ровно тридцать масс нашего Солнца, но их средняя плотность имеет почти невероятно малое значение — 1/1200 плотности воды. Их реальное существование обусловлено возможностью того, что массы, гораздо более разреженные, чем атмосферный воздух, должны излучать с интенсивностью истинных солнц. Спектроскопические наблюдения не совсем неблагоприятны для гипотезы г-на Майерса, но их интерпретация затруднена несоответствиями, настолько многочисленными и запутанными, что из них нельзя сделать надежного вывода. Более того, звезда, которая, как предполагается, представлена взору одна при главном минимуме, является той, которая дает спектр с яркими линиями; однако она принудительно предполагается, чтобы удовлетворить требованиям ситуации, гораздо более массивной, хотя и гораздо менее внутренне яркой, чем ее спутник. Это тревожно, но почти все, что связано с β Лиры, более или менее тревожно.

Переменная того же типа, но гораздо более слабая, была предметом аналогичного исследования г-на Майерса в 1898 году. [41] U Пегаса никогда не достигает девятой величины; следовательно, спектроскопические осложнения, равно как и спектроскопическая проверка, остаются в настоящее время вне поля зрения. Звезда, тем не менее, вызывает острый интерес и требует постоянного внимания. Ее кривая блеска была построена с изысканной точностью в Гарвардском колледже и показывает, что два слегка неравных минимума включены в период девять часов, что означает, согласно принятой теории, возникновение чередующихся затмений с интервалами в четыре с половиной часа. Расстояние от центра до центра затмевающих звезд, меньшая из которых составляет около восьми десятых яркости большей, «существенно не отличается», говорит нам г-н Майерс, «от суммы их радиусов, предполагая вероятное существование «апиоидной» формы Пуанкаре». Если они фактически не сливаются, компоненты вращаются в контакте и вращаются синхронно. Таким образом, трудно сказать, следует ли считать U Пегаса единой грушевидной массой, вращающейся во время изменения света, или как тесную пару, свободно циркулирующую в том же самом периоде. Средняя плотность системы, по-видимому, лежит между одной третью и одной четвертью плотности Солнца.

Другой образец системы «гантели», возможно, встречается в R 2 Центавра. Узкий диапазон ее вариации делает ее деликатным объектом для наблюдения; но г-н А. У. Робертс, который впервые заметил ее особенность в 1896 году, с тех пор накопил обширную серию удивительно точных визуальных определений ее колеблющейся яркости и, кроме того, сделал их основой способного и исчерпывающего теоретического обсуждения. [42] Двойной период R 2 Центавра ограничен четырнадцатью часами тридцатью двумя минутами. В течение этого короткого промежутка включены четверные фазы — то есть два равномерно сбалансированных максимума и два слегка различающихся минимума. Они возникают, заключает г-н Робертс, от взаимных затмений взаимопроникающих эллипсоидов, один несколько более светящийся, чем другой, вращающихся — если можно правильно сказать, что они вращаются — по орбите, наклоненной на 32° к визуальной плоскости. Они имеют плотность ровно в одну треть солнечной, и формы, удовлетворяющие фотометрическим требованиям за счет варьирующихся областей светящейся поверхности, представленных взору в различных сечениях их пути, показывают удивительное согласие с бипролатной фигурой, данной анализом профессора Дарвина как форма тела на грани разрушения из-за ускоренного вращательного движения. Вывод, следовательно, почти неотразим, что R 2 Центавра действительно иллюстрирует зарождающуюся стадию двойных звезд. Чтобы установить это полностью, однако, необходимы спектроскопические данные; и их трудно получить для звезды ниже седьмой величины.

Никакое такое препятствие не препятствует исследованию аналогичного, но гораздо более яркого объекта, V Кормы. Обнаруженная как спектрально-двойная звезда профессором Пикерингом в 1895 году, эта звезда проходит настолько широкую орбиту в короткий период тридцати пяти часов, что подразумевает — если опубликованные детали верны, — что пара обладает не менее чем 348-кратной гравитационной силой Солнца. Они, тем не менее, согласно г-ну Робертсу, в пятьдесят раз более разреженные, и каждое небесное тело должно иметь диаметр около 16½ миллионов миль; и все же ничего из этого не является невероятным. Кривая блеска V Кормы, как прослежено г-ном Робертсом, тесно смоделирована на кривой U Пегаса. И он постулирует аналогичные условия затмения. За спектроскопом остается определить, реализованы ли эти условия или нет.

Вероятно, все короткопериодические переменные являются двойными с совпадающими орбитальными и световыми циклами. Но не все являются затменными двойными. Есть некоторые — мы все еще не знаем их пропорциональных чисел, — которые проходят курс изменения света, по-видимому, совместимый с гипотезой затмения, но, безусловно, избегают затмения. Профессор Кэмпбелл сделал недвусмысленно ясным, что ζ Близнецов устроена именно так. [43] Присутствуют две звезды, но их плоскость движения наклонена под неизвестным углом к лучу зрения; она не приближается к совпадению с ним. Теперь не исключена возможность того, что V Кормы принадлежит к тому же классу. Предположения г-на Робертса, действительно, сами по себе правдоподобны, и они могут в любой момент быть доказаны, с помощью нескольких хорошо подобранных спектрограмм, как неоспоримо истинные.

Одним убедительным тестом их истинности является прекращение радиального движения в эпохи минимума. Очевидно, если уменьшение блеска обусловлено затмением, затмевающее и затмеваемое тела должны пересекать луч зрения как раз тогда, когда затемнение наиболее глубокое. Нет возможности избежать этого геометрического требования, и оно должно быть строго соблюдено в круговых орбитах, проходимых телами, вращающимися в контакте. Прежде чем, следовательно, теория г-на Робертса о V Кормы может быть принята с безоговорочным доверием, необходимо установить, достигается ли ноль радиальной скорости одновременно с фотометрическими минимумами. Если так, то их можно без колебаний отнести к явлениям затмения; если, напротив, снижение яркости окажется не связанным с замедлением скорости, то предположение, что оно сопровождает и указывает на транзит, должно быть безапелляционно отброшено. Более того, спектроскопический вердикт в отношении V Кормы может быть безопасно применен к звездам с похожими кривыми блеска, особенно к R 2 Центавра и U Пегаса, и может послужить для устранения некоторых сложностей, связанных с исключительной системой β Лиры. Измерение одной спектрографической пластинки могло бы таким образом, решив тестовый случай двойной звезды в корме Арго, быть сделано по существу для восполнения недостатка желательных, но в настоящее время недостижимых определений в отношении значительного числа аналогичных объектов.

Существование звездных систем типа «гантели» не нарушило бы никакого механического закона. «Предел Роша» не применяется к небесным телам, сравнимым по размеру. Диапазон различий, в пределах которого он остается в силе, действительно, теоретически не установлен; но можно сказать, в общих чертах, что он касается отношений планет и спутников (используя намеренно расплывчатую фразу), а не отношений двойных звезд. Что утверждает закон, так это то, что подчиненное малое тело не может вращаться в целости на меньшем расстоянии, чем 2,44 радиуса своего первичного тела от центра этого первичного тела, если их средняя плотность одинакова. Для спутников с более слабой консистенцией предел должен быть расширен. Наша собственная Луна, например, никогда не могла бы циркулировать, не будучи разорванной на куски приливными напряжениями, по орбите диаметром менее 22 000 миль. [44]

Тела соразмерной массы, однако, освобождены от запретительного правила против взаимного сближения. Никакое аналитическое вето не наложено на происхождение путем деления двойных звезд или на существование звездных сиамских близнецов. Неравенства их взаимных притяжений помогают исказить, а не разрушить такие эмбриональные небесные тела. Их индивидуальность, следовательно, однажды созданная, в некотором роде неразрушима. Она стремится, по сути, стать более выраженной по мере того, как орбитальный размах постепенно расширяется из-за реактивных эффектов приливного трения. Состояние «гантели» может тогда рассматриваться как в некотором роде переходное. Также мы не можем быть уверены в его реальности иначе, как по особому характеру затмений, сопровождающих его, взятому в связи с коррелированными спектроскопическими наблюдениями, доказывающими, что затмения такого рода действительно имеют место. Раскрытие, такими средствами, систем, столь странно обусловленных, обещает дать более глубокое понимание, чем было бы возможно иначе, космического порядка и заполняет пустую страницу в удивительной истории звездного рождения и роста.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[34] Acta Mathematica, том vii., Стокгольм, 1885 г.

[35] Proceedings Royal Society, тома xlii., lxxi.; Philosophical Transactions, тома cxcviii., cxcix., Серия A.

[36] J. H. Jeans, Philosophical Transactions, том cxcix., Серия A, стр. 1.

[37] Figures d'Équilibre d'une Masse Fluide, стр. 172.

[38] Proceedings Royal Society, том lxxi., стр. 183.

[39] J. H. Jeans, Astrophysical Journ., том xxii., стр. 93.

[40] Astrophysical Journal, том vii., стр. 1.

[41] Astrophysical Journal, том viii., стр. 163.

[42] Monthly Notices, том lxiii., стр. 627.

[43] Astrophysical Journal, том xiii., стр. 90; Science, 27 июля 1900 г.

[44] G. H. Darwin, The Tides, стр. 327.

ГЛАВА VII

СОЗДАНИЕ МИРОВ ИЗ МЕТЕОРИТОВ

Идея о том, что мы видим в каждой метеорной огненной черте остаток процесса, посредством которого наш мир и другие миры, похожие или непохожие на него, были сформированы, соблазнительна. Это не новая идея. Хладни развлекался ею в 1794 году; и с тех пор она время от времени возрождалась и реабилитировалась с помощью улучшенных теоретических знаний и большего массива фактов. Выжившие элементы заманчивы для мысли. Требуется меньше усилий, чтобы осознать различия в степени, чем различия в роде. Усиленная активность привычных операций легко воображается, в то время как недоумение склонно окутывать результаты способов работы, странных для опыта. Отсюда презумпция в пользу непрерывности; и нельзя сказать, даже помимо нашей собственной ментальной неадекватности, что презумпция является иной, чем законная. Природа скупа на свои планы, щедра на свои материалы. Ее цели характеризуются величественным единством, но она мало учитывает (насколько мы можем видеть) излишки или обломки. Теперь кажется вероятным, что метеориты представляют одну или другую из этих двух форм отходов. Они аналогичны, по-видимому, либо щепкам от обтесанных блоков, либо пыли и мусору их разрушения. Давайте рассмотрим, что мы действительно знаем о них.

Нельзя сказать, что источники нашей информации скудны. Полностью сто миллионов ежедневно присваиваются Землей, пока она мирно вращается сквозь эфир. Их поглощение оставляет ее незатронутой. Оно не производит никаких заметных изменений в ее внутренней экономике и не делает никакого заметного добавления к ее массе. Сто миллионов малых тел, взятых, тем не менее, по мнению профессора Лэнгли, имеют совокупный вес более ста тонн. [45] И это приращение всегда происходит. И все же его накопленный эффект мимолетен по сравнению с огромной массой нашего земного шара. То, что он был более значительным в прошлые века, чем в настоящее время, может быть правдоподобно предположено, но не может быть разумно поддержано. Геологические отложения содержат — если не считать редкого исключения — никаких распознаваемых метеорных ингредиентов. Нет ничего, что показывало бы, что Земля подвергалась более тяжелой бомбардировке из космоса в силурийскую эру, чем в двадцатом веке. Да и вся ее составляющая не могла быть, в любом случае, таким образом обеспечена. Из обожженных в печи фрагментов, таких как железо Мазапиль или «громовые камни» Адара, террариумная планета не могла быть сформирована. Это возражение, выдвинутое г-ном О. Фишером, [46] по-видимому, неопровержимо.

Метеориты сигнализируют о своем существовании нам, в общем, только огнями своей гибели; но в нескольких случаях их осязаемые реликвии попадают в руки. Те, что достаточно существенны, чтобы избежать полного распада из-за атмосферного сопротивления их быстрым движениям, погружаются в море или зарываются в землю, и в определенной пропорции случаев находят свой путь в музеи и лаборатории, где они подвергаются тщательному исследованию, требуемому их экзотическим происхождением. Его результаты едва ли те, что можно было ожидать. Аэролиты — как эти образцы из космоса отличительно называются — химически не своеобразны; они состоят исключительно из тех же элементарных веществ, что и земная кора; но их минералогия сильно характерна. Они являются чрезвычайно сложными структурами, сформированными, по-видимому, в отсутствие воды и с коротким запасом кислорода; дальнейшее условие мощного давления указано с некоторой вероятностью, нет, с фактической уверенностью для тех, что включают маленькие алмазы, [47] в то время как длительные превратности перелома и реагломерации, возможно, записаны брекчиевой текстурой многих из этих скалистых trouvailles. Их аспект, таким образом, совсем не примитивен; каждый фрагмент молчаливо претендует на богатую событиями историю; они предполагают катаклизм, результатом которого мы видим в них разрушенные остатки. Природа таких катаклизмов едва ли открыта для предположений; только намек относительно нее может быть собран из обстоятельства, что самые глубокие земные формации — те, которые наиболее близко приближаются к минералогическим особенностям метеоритов.

Тем не менее, единственные установленные отношения метеоритов — с кометами. В каждой системе падающих звезд первичное тело, скорее всего, является, или, во всяком случае, было, кометой. Каждая кажется потомством кометного родителя и развивается pari passu с его распадом. Взгляд был, следовательно, принят, и не без оправдания, что кометы в своей примитивной целостности — просто «метеорные рои». Согласие может быть дано ему с некоторыми оговорками, которые нам не нужно здесь останавливаться обсуждать. Что непосредственно касается нас, так это интересный вопрос о конституции метеорных роев. Каково реальное значение термина? Что он передает нашему уму? Метеорный рой может быть определен как грубо шарообразная агрегация малых космических масс, вращающихся под влиянием их взаимного притяжения вокруг их общего центра тяжести. Каждая должна вращаться сама по себе, хотя все имеют один и тот же период; и их орбиты могут быть наклонены под всеми возможными углами к данной плоскости и могут быть пройдены безразлично в любом направлении. Из этого бурного способа циркуляции столкновения должны часто возникать, но они были бы мягкого характера. Они не могли быть иными в системе незначительной массы и соответственно вялого движения. Мы рассматриваем, необходимо помнить, только кометные рои, как единственные коллекции такого рода, которые попадают, даже отдаленно, в наше поле зрения; и кометы включают минимум материи. Это мы вправе вывести из того факта, что ни одна из тех, что до сих пор наблюдались, будь то заметные или неясные, недавно прибывшие из космоса или очевидно истощенные, не вызвали ни малейшего гравитационного возмущения ни у одного члена нашей системы.

Кометный рой, если предоставить его самому себе, мог бы со временем принять форму уменьшенной модели планетарной туманности «Сатурн». Сталкивающиеся частицы должны, вследствие потери скорости, оседать к центру и аккрецировать в шарообразную массу. Преобладающий поток движения, благодаря их устранению, будет все более полно брать верх; и в конечном итоге, с неизбежным уменьшением энергии, он будет почти полностью ограничен главной плоскостью системы, состоящей, по сути, из вращающегося ядра, окруженного широкой зоной независимо циркулирующих метеоритов. Но этот способ эволюции кометы не повторяют даже отдаленно. Это было бы возможно, только если бы они были изолированы в пространстве, и, по сути, их обращение вокруг Солнца имеет огромное значение для их судьбы. Отталкивающая энергия Солнца заставляет их истощаться и рассеиваться с расширением великолепного шлейфа. Под воздействием неравномерного притяжения Солнца на близком расстоянии они подвергаются разрушению, и результатом приливных напряжений, действующих на них, является рассеяние их составляющих частиц вдоль широкой дуги их овальных орбит.

Тем не менее, нас приглашают взглянуть дальше. Кометные метеорные рои могут быть лишь миниатюрными образцами содержимого космоса. Почему бы отдаленным звездным областям не быть заполненными подобными скоплениями, колоссальными по своим пропорциям, бесчисленными по количеству? И не могут ли они служить давно искомым «мировым веществом» для построения солнц и планет? Исходя из подобных первоначальных соображений, сэр Норман Локьер в 1887 году разработал универсальную метеоритную гипотезу, спроектированную по самым широким возможным линиям, основанную на многообещающих доказательствах и претендующую на то, чтобы дать ключ к загадке космического роста и диверсификации. Метеорные сродства комет сформировали ее отправную точку; кометы были уподоблены туманностям; а из туманностей путем постепенных процессов изменений были выведены все виды солнц, доступные для наблюдения. Этот взгляд имел далеко идущее значение и великолепную общность, но его ценность, по общему признанию, основывалась на совокупности фактов особого рода. В этом он отличался от множества амбициозных спекуляций относительно происхождения вещей, которым он предшествовал. В этом он достиг неизмеримого превосходства над ними, если только представленные свидетельства могли быть признаны достоверными. Действительно, едва ли будет преувеличением сказать, что, независимо от того, была ли она верной или нет, сам факт призыва спектроскопа в качестве свидетеля в высший суд космогонии представлял собой инновацию, как достойную, так и значительную.

Спектр туманностей был постоянной загадкой. Теория, которая начала с того, что сделала его смысл ясным, сразу же обеспечила себе привилегированное положение. По-видимому, это было достигнуто сэром Норманом Локьером с помощью нескольких простых лабораторных экспериментов со спектрами метеоритов. Было показано, что определенные «низкотемпературные» линии магния, испускаемые парами каменных аэролитов, подозрительно близко совпадают с главными туманными линиями, ранее классифицированными как «неизвестные». Совпадения, правда, были определены с низкой дисперсией и опубликованы как есть, но они выглядели многообещающе. Их подтверждение, если бы оно было осуществимо, ознаменовало бы начало новой стадии прогресса. Природа, однако, оказалась строптивой. Предложенные совпадения при более тщательном изучении оказались лишь приблизительными; свет магния не является частью туманного свечения, а небулий, его основной источник, ускользает от земного распознавания. Свет космических облаков sui generis — он не включает в себя металлических эмиссий; в то время как фундаментальные составляющие метеоритов — это металлы, разнообразно отсортированные и скомбинированные.

Расшифровка туманных иероглифов была решающим испытанием; ее неспособность пройти его оставила гипотезу серьезно дискредитированной; ибо совпадения между спектральными лучами, общими почти для всех небесных тел, естественно, ничего не значили. Тем не менее, исследование имело свою пользу. Энергия, с которой оно велось, изобретательность и находчивость, с которой оно направлялось, способствовали прогрессу. Произошло столкновение мнений и реорганизация сил. Мысль была взбудоражена, наблюдение и эксперимент получили сильный стимул, начали осваиваться новые притоки великого потока науки. Усилия доказать то, что было заявлено, были плодотворны в некоторых направлениях, а работа по опровержению имела неоценимую ценность в определении того, что допустимо, и установлении недвусмысленных ориентиров в астрофизике.

Дискуссия, надо признать, пролила очень мало света на роль, которую играют метеориты в космогонии. Их миросозидательная функция остается в значительной степени умозрительной. Сомнения разного рода ставят под вопрос ее возможность и придают ей фантастический оттенок нереальности. Но отчасти это может быть связано с недостатком воображения, который не касался Вселенной. Отбросив, таким образом, предварительные возражения, мы сталкиваемся с фундаментальным вопросом: если дан метеорный рой необходимой массы и размеров, есть ли хоть какой-то шанс, что он сконденсируется в планетную систему? Сэр Норман Локьер оставил в стороне эту ветвь своего предмета. Его гипотеза была, по сути, «дотуманной». Он предположил, что малые твердые тела, с которых она началась, со временем полностью испарятся от тепла их взаимных столкновений, и что результирующая газовая масса будет с тех пор вести себя по образцу, воображенному Лапласом. Профессор Дарвин рассматривал дело иначе. Ему казалось возможным объединить постулаты метеорной и небулярной теорий в системе, спланированной по оригинальному принципу. Для этой цели необходимо было придумать способ сделать кинетическую теорию газов применимой к метеорному рою. «Сама суть», — писал он, — «небулярной гипотезы заключается в концепции давления жидкости, поскольку без него идея фигуры равновесия становится неприменимой».

М. Фэй отказался от этой идеи; он строил свои планеты из некогерентных материалов, тем самым избегая несоответствий, но теряя логическую точность более строгого метода Лапласа. Профессор Дарвин согласился не терять ничего; он выступил как синкретик, его целью было «указать, что путем определенной интерпретации метеорной теории мы можем получить примирение этих двух порядков идей и можем полагать, что происхождение звездных и планетных систем является метеорным, сохраняя при этом концепцию давления жидкости». Для достижения этой цели он принял смелое решение. Давление жидкости в газе — это «средний результат столкновений молекул». Давление жидкости в метеорном рое могло бы, как он полагал, быть чистым продуктом бесчисленных столкновений между телами, которые следует рассматривать как молекулы в колоссально увеличенном масштабе. Это предположение, действительно, как сказал Кеплер о расстояниях неподвижных звезд, — «большая пилюля, которую трудно проглотить». Между молекулами и метеоритами лежит широкий непреодолимый разрыв. Механизм газовых столкновений неясен. Его можно привести в действие, только приписав участвующим частицам свойства самого загадочного характера. Эти частицы, однако, немыслимо малы; и в подчувственных областях исследования ответственность разума каким-то образом ослабевает. Мы гораздо более критичны к поведению грубой, осязаемой материи, потому что там можно обратиться к опыту, и он, скорее всего, наложит свое вето.

Метеориты, несомненно, совершенно не похожи на молекулы, как бы их ни увеличивали в миллионы раз; и они неизбежно были бы разрушены столкновениями, которые лишь служат для того, чтобы вызвать у молекул их характерные вибрации. Более того, продвижение процесса разрушения, по общему признанию, положило бы конец преобладанию давления жидкости. Так что желаемое состояние, даже если оно было достигнуто изначально, было бы преходящим. Кроме того, существует радикальное различие между группой тел, находящихся в орбитальном обращении, и скоплением частиц, движущихся наугад, не скованных никаким преобладающим законом силы. Метеорный рой относится к первой категории; это сообщество, в некоторой степени управляемое центральной силой; в то время как газообразное содержимое реторты или баллона подчиняется чисто индивидуальным импульсам. Аналогия, которую искал профессор Дарвин, едва ли может существовать, и его работа выделяется как памятник изобретательной математической обработки, примененной к идеальному состоянию вещей.

Скопление вращающихся метеоритов не имеет фигуры равновесия, и именно благодаря последствиям, неизбежно вытекающим из этого свойства, математики могут проследить прогрессивные изменения вращающейся жидкой массы. В отсутствие каких-либо прямых средств атаки их позиция относительно проблемы, представленной скоплением летящих камней, не намного лучше той, которую занимал Кант, стоя лицом к лицу с эволюционирующей Вселенной. Тем не менее, ясно, что метеорный рой может быть побужден к конденсации не иначе, как через эффекты столкновений между его составляющими. Когда нерегулярности движения, от которых зависит их возникновение, устранены, система должна оставаться in statu quo. Порядок способствует постоянству; хаотическое состояние преходяще. Конечное состояние системы, однако, может быть предвидено лишь частично. Тела, остановленные в своем полете, должны падать внутрь, следовательно, центральная масса будет формироваться и расти; но образование планет, по-видимому, обусловлено существованием примитивных неравенств плотности в рое. Они могли бы служить ядрами притяжения для метеорных падений, еще не полностью исчерпанных, но поражающих безвредным огнем по крайней мере один из глобусов, формированию которых они способствовали.

Действительно, при таком подходе не могло быть такой гармоничной последовательности событий, которая составляла преобладающее очарование схемы Лапласа. Планеты должны были бы, как предполагается, возникнуть в беспорядке из хаоса; или, скорее, хаос должен был содержать с самого начала семена предопределенного космоса. Его эволюция была бы подобна эволюции дуба из желудя, раскрытием того, что уже по сути там было. И может быть, на этой стадии проникновения в прошлое, человеческий интеллект, предоставленный самому себе, встречает свой ne plus ultra. Существует жизненное сердце вещей, до которого мы не можем надеяться дотянуться. Мысль инстинктивно замирает перед видением символического парящего голубя.

Резюмируем. Метеорная космогония имеет рациональную основу. Способы действия, которых она требует, все еще действуют. Ослабленные почти до исчезновения по сравнению с силой, которая должна была им потребоваться, чтобы быть эффективными в миросозидании, они продолжают играть в нашем ночном небе. Они играют, правда, с очень малым количеством материала; но он может быть даже сейчас распределен в других местах в относительно огромном изобилии, и в самой Солнечной системе он, по-видимому, был гораздо более обилен в прошлом, чем сейчас. Земля в течение бесчисленных веков ежедневно собирала метеорные гранулы сотнями миллионов, и ее зона пространства все еще очень далека от того, чтобы быть очищенной. Постоянство поставок, однако, может быть вызвано постоянным прибытием подкреплений из межзвездных областей.

Кометы принадлежат к свите Солнца и путешествуют вместе с ней, и это также неизбежно верно для кометных метеоров. Но множество других циркулирует независимо от комет и с гораздо более высокими скоростями. Их орбиты, следовательно, гиперболические; они принадлежат к категории «безвозвратных путешественников», и благодаря их захвату мы имеем привилегию обладать подлинными клочками звездного вещества. Мировое пространство, вероятно, содержит их огромный запас, но нет ничего, что доказывало бы их сбор в рои. Спектроскоп не дает никакой уверенности на этот счет; он вынес свой вердикт против метеорного состава туманностей и временных звезд. И если мы признаем, под влиянием минералогических свидетельств, что аэролиты, так странно попавшие на земную почву, действительно являются обломками погибших миров, мы не видим для них шансов на восстановление. Они одиноки, даже если иногда преследуют друг друга по идентичной траектории, и одинокими они должны оставаться. Тела сами по себе не инициируют взаимную циркуляцию. Планетарные или звездные изгои не могут воссоединиться в гравитационную систему. О космическом рое, как и о поэте, можно сказать: Nascitur, non fit; и тайна их рождения не разглашена.

СНОСКИ:

[45] The New Astronomy, стр. 197.

[46] American Journal of Science, том xi., стр. 421, июнь 1901 г.

[47] Углерод не сжижается при обычных условиях. При производстве своих искусственных алмазов М. Муассан использовал огромное давление и сильный нагрев; и, хотя подлинность его продуктов оспаривалась (Combes, Moniteur Scientifique, ноябрь 1903 г.), его методы, по крайней мере, по-видимому, приближались к тем, с помощью которых Природа создает свои самые аутентичные кристаллы.

[48] Сэр Р. Болл, The Earth's Beginnings, стр. 243.

[49] Proceedings of the Royal Society, том xlv., стр. 4.

ГЛАВА VIII

КОСМОГОНИЯ В ДВАДЦАТЬ ВЕКЕ

Перспективные и ретроспективные исследования физических условий находятся в значительной степени на одном уровне. Одинаковая степень неопределенности присуща результатам обоих видов; к ним необходимо применять одинаковые оговорки; подразумевается, что аналогичная сдержанность сопровождает наше признание их. Сдержанность становится более заметной, когда наука раскрывает нашему удивленному восприятию множественные возможности Природы. Прошло время, когда «люди света и лидеры» могли выписывать чеки на неограниченные суммы в банке общественного доверия. Не то чтобы баланс уменьшился, а то, что он зарезервирован для других целей. Большинство из нас в наши дни научились «смотреть вперед и назад» самостоятельно, и мы инстинктивно добавляем пресловутую щепотку соли к тому, что нам говорят, даже с самого высокого авторитета. Идеи находятся в движении; открываются туманные перспективы; многое из того, что лежит за гранью реального опыта, видится возможным, и спокойное рассуждение может в любой момент пострадать от фантастического открытия. Следовательно, окончательность утверждения устарела.

Вековой параллакс, влияющий на взгляды людей на Вселенную, нигде не проявляется так сильно, как в направлении, принятом спекуляциями относительно ее происхождения. Они стали более тонкими, более далеко идущими, но менее уверенными. Они разветвились в неожиданных направлениях, но скорее робко, чем с полной уверенностью в достижении абсолютной истины. Лаплас рассматривал только Солнечную систему, из которой он произвольно исключил кометы. На огромный звездный мир он обращал едва ли случайное внимание. Сэр Уильям Гершель, с другой стороны, занимался исключительно процессами роста туманностей, отводя детали планетарной эволюции на второй план. Позже, когда спектроскоп стал доступен для различения родовых различий между солнцами в космосе, их относительный возраст, порядок их последовательности, их взаимные сродства потребовали преимущественного внимания. Сейчас, однако, поток спекуляций слишком высок, чтобы его можно было удержать в отдельных руслах; космогонисты смотрят далеко вперед; они стремятся получить общий обзор отношений, ошеломляющих своей сложностью. В некоторой степени им это удалось; части начинают находить свои места в великом целом; связи видны между явлениями, на первый взгляд кажущимися изолированными; со всех сторон возникают аналогии. Неутомимое кружение Луны и ее невозмутимое лицо напоминают нам о том, как могло родиться солнце; вспышка каждого метеора предполагает способ, которым умирают солнца. Пленочные узоры комет намекают на природу силы, действующей в туманностях; великий космический закон спиральности отдаленно подсказывается антиподальными возмущениями солнца. Таким образом, один набор фактов стыкуется с другим; ни один из них не может быть должным образом рассмотрен отдельно от остальных.

Ограничения человеческого разума накладывают, тем не менее, ограничения на трактовку. Индивидуальные усилия не могут справиться со всем известным и познаваемым, и большая часть того и другого включена в сферу современной космогонии. Она имеет дело со всем, что содержат небеса, видимо или невидимо; без ограничений черпает из прошлого и будущего времени; в равной степени занимается постепенными преобразованиями и внезапными катастрофами, рассеиванием и концентрацией энергии, тонким взаимодействием материи и силы, физическими и ультрафизическими, химическими и электрическими способами действия. Но давайте рассмотрим немного более подробно, как обстоят дела на самом деле, чтобы собрать некоторые определенные идеи относительно путей продвижения, практичных и многообещающих для ближайшего будущего.

Начнем с нашего домашнего круга. Неустойчивое состояние, до которого была доведена схема Лапласа нападками многочисленных оппонентов, нашло компенсацию в развитии приливной теории. Благодаря этому было пролито много света на планетарную предысторию. Отношения планет к Солнцу и спутников к планетам стали сравнительно понятными. Примечательно прежде всего открытие, вытекающее отсюда, о наводящем на размышления положении Земли, как раз за границей области, где планетарное вращение было разрушено приливами, вызванными Солнцем, а вместе с ним и перспективы планетарной жизнеспособности.

Более того, сомнительное состояние зарождающегося земного сфероида, вследствие его промежуточного положения, объясняет своеобразный способ рождения Луны и отчетливо двойственный характер системы Земля-Луна; в то время как разнообразие, заметное в обстоятельствах различных планет, исключает использование какого-либо единого рецепта для их развития из первичного вихря. Силы, о которых идет речь, теперь мы видим, действовали гораздо более сложным образом, чем можно было предположить ранее, и их баланс был пропорционально более тонким. В какую сторону он склонился бы в данном случае, должно быть часто неисчислимым или исчислимым только с руководством известного результата. Строгие узы рассуждения, таким образом, несколько ослабли, и трудности, которые казались грозными, в конечном итоге оказались не непреодолимыми. Но убежденность также ослабла. Старый, внушительный фасад теории остается стоять; здание за ним было, по большей части, разобрано, и архитектор еще не найден, который смог бы реконструировать его к нашему удовлетворению.

По одному пункту мы, тем не менее, приобрели уверенность. Теперь известно, что кометы с их зависимыми шлейфами метеоров являются аборигенами Солнечной системы. Они не нелицензированные нарушители, а побочные родственники планетного семейства. Возможно, они представляют собой отходы мирового вещества, которые избежали действия формирующего механизма; и если так, они демонстрируют его примитивную текстуру. Не то чтобы их состав должен был быть, при этом предположении, идентичен составу планет. Просеивание элементов, вероятно, сопровождало процессы охлаждения и сжатия. Кометы были, возможно, сделаны (говоря иллюстративно) из белка туманного яйца, планеты из его желтка. Но в любом случае мы можем безопасно рассматривать мерцающие ткани ацетилена и цианогена, которые иногда освещают наше небо, как обрезки от широко распространяющейся, пушистой дымки, отброшенной в сторону до того, как «звездные приливы» еще начали «устремляться к центру». В одном отношении качество этих реликвий является сюрпризом. Они не проявляют химического сродства с туманностями. Их спектры радикально отличаются от туманных спектров, газообразных или непрерывных. Они, соответственно, не дают никакой поддержки, хотя и не являются фатально неблагоприятными для взгляда, что Солнце было когда-то, в отличительном смысле, туманной звездой.

Великая тема звездной последовательности больше не оставлена на произвол бесплодных догадок. Были проложены широкие линии, вдоль которых, насколько мы сейчас видим, прогресс неизбежно должен был осуществляться. И один факт ошеломляющего значения в этой связи является полностью недавним открытием. Многочисленное существование темных тел в космосе, действительно, было предвидено как логическая необходимость задолго до того, как Бессель основал «Астрономию Невидимого»; но его сильное подтверждение почти полностью обязано использованию современных спектрографических методов. Дряхлые или тусклые солнца, безусловно, не являются воображаемым продуктом, а мощной реальностью, хотя было бы слишком утверждать, что все они погрузились в небытие одним и тем же путем. Также не является абсолютно уверенным, что их нынешнее состояние равномерно является результатом длительного распада. Обстоятельства, связанные со многими из них, предполагают скорее врожденную неспособность к сиянию.

Мы стоим, тоже, на более твердой почве, чем наши предшественники в отношении истории звездных систем. То, что ее курс в основном предписан влиянием приливного трения, было убедительно продемонстрировано доктором Си. Телескопические двойные звезды могут быть возвращены с помощью этой подсказки к начальной стадии, когда они вращались близко друг к другу, очень похоже на Землю и Луну в теории профессора Дарвина; и именно из-за их объемности и неравномерных притяжений, которые она порождала, их орбиты стали увеличенными и удлиненными до степени, обычно наблюдаемой.

Этот теоретический вывод был подтвержден с исключительной точностью открытием спектрально-двойных звезд. Пары, кружащиеся по орбитам, слишком узким для визуального различения, являются естественным дополнением пар, едва различимых в телескоп; первый класс представляет невидимые, ранние стадии второго. Вместе они образуют непрерывную последовательность звездных систем, ибо спектрально-двойные звезды включают пары, полностью разделенные и все еще разделяющиеся, а также другие, едва разделенные и вращающиеся почти в контакте. Более того, они включают образцы, как нас заставляют верить, глобусов, соединенных в апиоидную фигуру, теоретически исследованную Дарвином и Пуанкаре, которую можно рассматривать как подготовительную к развитию путем деления двух взаимно вращающихся звезд из одной первичной вращающейся массы. Некоторые из этих предполагаемых гантелевидных систем переменны в свете; и если рациональное объяснение их затмений будет подтверждено спектроскопом, нет никаких оснований отрицать вывод, что каждый мерцающий объект состоит из двух звезд, фактически соприкасающихся, если не сливающихся.

Теперь, сложные звезды отнюдь не являются исключительным явлением. Было обнаружено, что их относительное изобилие быстро возрастает с каждым продвижением в нашем знании небес. Из измерений звездной лучевой скорости, недавно проведенных в Йеркской обсерватории профессорами Фростом и Адамсом, следует, что доля двойных звезд по отношению к одиночным значительно превышает более раннюю оценку профессора Кэмпбелла. Если рассматривать только те, которые дают гелиевые спектры, то, скорее всего, их столько же одного вида, сколько и другого. Но почему такое различие? можно спросить. Ответ нетрудно найти. Гелиевые звезды являются самыми примитивными и образуют самые тесные и наиболее легко заметные системы. Спутники более развитых звезд, вероятно, будут давать менее поразительные спектроскопические признаки своего присутствия. Физически двойная звезда всегда должна оставаться таковой. Нет закона развода, по которому она могла бы отбросить своего спутника, хотя их отношения должны меняться со временем. Но их изменение имеет тенденцию постоянно увеличивать трудность их обнаружения. Ибо по мере того, как члены пары раздвигаются приливным трением, их скорость замедляется, и выдающееся колебание их спектральных линий уменьшается в амплитуде, и, наконец, из-за своей малости ускользает от наблюдения.

А поскольку большинство спектроскопических звезд-спутников очень несовершенно светятся, их окончательное телескопическое обнаружение, когда они достаточно далеко от своих первичных звезд, чтобы быть оптически отделимыми от них, происходило бы редко. Тогда следует сделать вывод, что половина звезд на небесах (скажем так) распалась на два или более тел по мере их конденсации. Что из этого следует? Ну, вот что. Половина звезд на небесах была с самого начала лишена возможности стать центрами планетных систем. По крайней мере, для нашего восприятия кажется очевидным, что двойное состояние должно было препятствовать операциям планетарного роста. Эти бесчисленные системы, несомненно, организованы по совершенно иному принципу, чем тот, который регулирует семейство Солнца. Небулярная гипотеза, даже в ее самой улучшенной форме, не имеет к ним никакого применения; метеоритная гипотеза — еще меньше. Математические теории равновесия жидкости в сочетании с длинным рядом изменений, вызванных приливным трением, дают некоторую степень понимания способа их происхождения и хода их развития. Тем не менее, аналогия с парой Земля-Луна, которая неотразимо напрашивается, несовершенна и может вводить в заблуждение из-за большой разницы в состоянии между пластичными глобусами, приближающимися к затвердеванию, и солнцеподобными телами, интенсивно излучающими и, вероятно, газообразными до самого ядра. [50]

Мир туманностей сталкивает нас с целыми циклами эволюционных проблем, которые больше не могут рассматриваться в небрежной манере, вынужденно принятой Гершелем. Объекты, о которых идет речь, ошеломляюще разнообразны; однако мы можем проследить, среди их фантастических нерегулярностей, лежащую в основе единообразие одной конструктивной мысли. Почти все они показывают, более или менее заметно, спиральную конфигурацию, а спиральная конфигурация намекает на действие известных или обнаруживаемых законов. Их исследование должно, действительно, быть медленным и утомительным; его прогресс может долго препятствоваться вмешательством новых вопросов, как в физике, так и в механике; тем не менее, линии, предписанные для него, кажутся достаточно определенными, чтобы дать надежду на то, что он в конечном итоге приведет к ясному результату. И когда, наконец, что-то будет довольно хорошо установлено относительно прошлого и будущего туманных спиралей, будет сделан немалый прорыв в колоссальной загадке звездных отношений.

Его аспект, если мы рискнем взглянуть на него в целом, огромен и грозен. Не теперь, как в прежние времена, с лишь фрагментом творения — единственной звездой и ее крошечными глобусами-клиентами, один из которых случайно является временным обиталищем человеческой расы — но с неразделенным, бездонным космосом, наука о происхождении и судьбе занимается собой. Неясные и неизмеримые неопределенности галактической истории приглашают или принуждают к вниманию. Мы знаем ровно столько, чтобы разжечь наше желание узнать гораздо больше. Распределение звезд и туманностей легко видится результатом замысла. Какими средствами, мы не можем не спросить себя, был выполнен замысел? Как были упорядочены вещи, когда эти средства начали применяться? Как они будут упорядочены, когда все будет сделано? Ибо конечное состояние, по-видимому, еще не достигнуто. И если нет, то должны действовать агентства для совершенствования высшей цели, которые, возможно, не слишком тонки для нашего восприятия. Тем временем факты, касающиеся звездного строительства, усердно собираются и просеиваются, и мы поступим хорошо, если приостановим спекуляции до тех пор, пока их более широкое значение не станет известным.

Инквизиции науки на этом не заканчиваются. Они стремятся проникнуть в более глубокую тайну, чем та, что касается рассеяния в пространстве звезд и туманностей. Из чего они сделаны? — это дальнейший вопрос, который возникает. Какова природа первичного мирового вещества? Откуда оно получило тепло? Какими средствами было придано ему движение? Если настаивать на том, что подобные темы ускользают от хватки конечного интеллекта и принадлежат к секретам творческой силы, мы можем ответить, что мы не имеем права, и мы не способны, провести произвольную линию, которую не должны переступать наши блуждающие мысли. Мир был, специальным указом, широко открыт для их экскурсий, и не нам ограничивать их свободу. Нам не нужно бояться подойти слишком близко к сердцу тайны; в неизвестности нет конечной станции, до которой мы можем доехать экспрессом; в некотором смысле, мы всегда начинаем и никогда не приближаемся к месту назначения. Но это потому, что оно отступает перед нами. Мы, действительно, продвигаемся; и по мере того, как мы продвигаемся, туманы рассеиваются, и мы видим проблески за ними нетленного порядка, непроницаемого великолепия. Наши исследования, следовательно, не должны быть оставлены в отчаянии из-за далеко идущего характера, который они спонтанно приняли.

С самых ранних времен существовала тенденция рассматривать разновидности материи как производные. Предполагалось, что они получены сверхмирным агентством или действием присущего закона из некоторого универсального недифференцированного вещества. Мы, современные люди, называем это вещество «протилем» [51] и верим, что находимся в экспериментальном контакте с ним. Последствия этого взгляда мы рассмотрим в следующей главе.

СНОСКИ:

[50] Ср. Jeans, Astrophysical Journal, том xxii., стр. 93.

[51] Термин, означающий «первичную материю», сконструированный из соответствующих греческих слов Роджером Бэконом и возрожденный сэром Уильямом Круксом.

ГЛАВА IX

ПРОТИЛЬ: ЧТО ЭТО?

Понятие первичной формы материи встречается нам на каждой стадии космогонических спекуляций. Это результат инстинктивного убеждения, что если бы мы могли только «поднять расписную завесу» явлений, реальное дело Вселенной обнаружилось бы происходящим на заднем плане, «без спешки или отдыха», по установленному плану, везде одинаковому; что единообразие фундаментально, разнообразие лишь случайно; и что преобразования одного упрощенного вещества могли бы быть представлены одной формулой, открытие которой вложило бы в наши руки мастер-ключ к запертым секретам Вселенной. Среди необразованных мыслителей какой-то знакомый вид материи, идеализированный и обобщенный, обычно означал типичное мировое вещество. Вода была первым фаворитом. Фалес, «мудрец» из Милета, получил свой космос путем осаждения из водного раствора, и многие дикие племена придумали аналогичные уловки. Анаксимен считал воздух универсальным растворителем; Гераклит заменил его огнем и положил начало схеме того, что сейчас часто называют «элементарной эволюцией». Из вечного «потока вещей» он полагал, что четыре вещества, выбранные Эмпедоклом в качестве основ природы, не были освобождены, и фрагмент его схемы сохранился в признании Фрэнсисом Бэконом взаимной конвертируемости воздуха и воды. В основном, однако, автор «Novum Organum» придерживался парацельсовской доктрины элементарной триады [52], хотя он считал ассоциацию соли как фундаментального «принципа» с серой и ртутью неуместной и ненужной. [53]

Эти сумеречные фантазии угасли в растущем свете химической науки; но ментальная потребность, которую они временно утоляли, сохранилась и должна была быть как-то удовлетворена. «Ur-Stoff» все еще был востребован, но девятнадцатый век характерно пытался обеспечить его весом и мерой. Комбинированные эквиваленты Дальтона дали основание для водородной гипотезы Праута. Проблема, с которой нужно было столкнуться, заключалась в том, чтобы найти единичный атом, путем разнообразных комбинаций которого могли бы быть сформированы все остальные химические атомы. Условием, обязательным для выполнения, было то, что их веса должны быть точными кратными веса единицы, и оно было близко к выполнению водородным атомом или полуатомом. Это был, тем не менее, случай, в котором приблизительное согласие не приносило пользы; неблагоприятное решение весов в конечном итоге стало недвусмысленным; и Праут благоразумно отступил в 1831 году [54] к уловке выведения самого водорода из какого-то тела, стоящего ниже в шкале. Его гипотеза, короче говоря, растворилась в догадке. Она лишь подчеркнула условие, что «протиль» древних должен быть таким, который служил бы не только для физического объединения суммы вещей, но также как субстрат всех химических видов.

Тем временем теоретический поиск его велся в совершенно разных областях исследования. Спекуляции Лапласа, не меньше, чем наблюдения Гершеля, привели к концепции некоторого рода «огненного тумана» как подлинной звездной плазмы. Но его природа и свойства оставались неопределенными или назначались по произвольному выбору авантюрных космогонистов. Так что «сияющая жидкость» космоса была «всем по очереди и ничем долго», пока сэр Уильям Хаггинс в 1864 году не придал ей спектроскопическую индивидуальность. «Признаком распознавания» небулия является яркий зеленый луч, испусканием которого, как известно, он имеет конкретное существование. И все же то немногое, что было кроме этого узнано о нем, не одобряет его идентификацию с materia informis античной философии. Мы должны были бы ожидать, что это будет самое тонкое из всех веществ. Профессор Кэмпбелл, однако, собрал указания на то, что небулий плотнее водорода. Его светимость, по крайней мере, которая неизменно ассоциируется со светимостью водорода, распространяется менее широко в тех же образованиях; она ограничена более низким уровнем. Атом небулия, следовательно, не является химической или космической единицей.

Эта неуловимая сущность, или нечто, что любопытно имитирует ее, оказалась менее сокровенного происхождения. Сэр Уильям Крукс вполне оправдан в претензии на почтенное обозначение протиля для «лучистой материи», впервые произведенной в его вакуумных трубках почти тридцать лет назад. Открытие было удивительным и неискомым, и его значение еще не измерено. Материя принимает «четвертое состояние», в котором она не является ни твердой, ни жидкой, ни газообразной [55], под принуждением электрического разряда в высоком вакууме. При разрежении около одной миллионной атмосферы способ ее транзита резко меняется. Проводимость уступает место конвекции. Световые эффекты упраздняются. Трубки перестают светиться яркими, разноцветными полосами; полюса больше не отмечены мерцающими ореолами или кистями; только зеленая фосфоресценция видна там, где стеклянные стенки сосуда поражаются потоком проецируемых частиц. Они приходят, с половиной скорости света, исключительно от отрицательного полюса, положительный полюс остается инертным. Отсюда название «катодные лучи», данное Гольдштейном носителям электричества в сильно разреженных колбах.

Эти таинственные, подчувственные агенты обладают некоторыми очень определенными свойствами. Их пути отклоняются в магнитном поле; они могут проходить через металлические пленки; и их исследование на открытом воздухе, ставшее благодаря этому возможным, показало, что они обладают фотографической эффективностью и способностью разрушать электрическую изоляцию; более того, они переносят отрицательный заряд фиксированной величины и имеют определенный импульс. Они, следовательно, безусловно, не просто пульсации эфира; если только наши чувства «и не подводят, и не обманывают нас», их качество материально. Материально, но не совсем с обычным значением термина. Самое существенное обстоятельство относительно катодных лучей заключается в том, что они остаются неизменными химическими различиями исходных газов. [56] Водородная трубка дает идентично ту же лучистую материю, что и кислородная или азотная трубка. Здесь, следовательно, наконец, у нас в руках недифференцированное вещество — материя, еще не специализировавшаяся, ни молекулярная, ни атомная, материя, лишенная сродств, освобожденная от законов комбинации — материя в своей зарождающейся, и, возможно, окончательной форме; одним словом, давно искомый протиль.

Уже в 1879 году сэр Уильям Крукс предположил, что бесконечно малые снаряды, выбрасываемые из катода, являются «фундаментальными камнями, из которых состоят атомы». [57] А в 1886 году он более решительно провозгласил их сырьем атомов, которые, по восприятию сэра Джона Гершеля, несли недвусмысленную печать «изготовленного изделия». И его недавний комментатор не воздержался от попытки отдаленно угадать метод их конструкции, или от того, чтобы указать пальцем на побочные продукты и остатки, связанные с ним, [58] хотя он чувствовал себя вынужденным отнести космическую фабрику к краю мира, где могут происходить невообразимые вещи. Все это, действительно, казалось в позднюю викторианскую эпоху подобным тому, как сесть на лошадь Астольфо для поездки на Луну; и здравый смысл провозгласил это достаточно фантастичным, чтобы «заставить Демокрита плакать, а Гераклита смеяться». [59] Но с тех пор мы узнали от самой Природы некоторую терпимость к дерзостям.

Шаг за шагом новый порядок идей неотразимо выходил на передний план. Он был обязан своим происхождением мастерству сэра Уильяма Крукса в создании высокого вакуума и последующему развитию в его трубках лучистых эффектов. Затем, в 1879 году, на них была заявлена универсальная важность, и материя в «четвертом состоянии», путем возрождения снов древних, расширилась в своего рода визионерский протиль. Филипп Ленард сделал следующий шаг к его актуализации, пропустив его в 1894 году через алюминиевое окно и наблюдая за его поведением по отношению к обычной материи. Два года спустя рентгеновские лучи появились на сцене; и до конца 1896 года Беккерель, спеша по следу новинок, наткнулся на знаменательное открытие радиоактивности.

Последовал пересмотр идей. Некоторые освященные временем предположения пришлось отбросить; так называемые законы, как оказалось, нуждаются в уточнении; старая система физики, следовательно, вышла из строя, и много времени и терпеливого труда должно быть потрачено на настройку новой и улучшенной системы, предназначенной заменить ее. Ведущим и бесспорным фактом текущей ситуации является то, что ряд доселе не подозреваемых способов энергии был раскрыт как широко действующий в природе. Все они имеют «лучистый» характер. Они движутся по прямым линиям с огромной скоростью; они исходят из материальной базы и производят свои различные эффекты при достижении материальной цели. Теперь, эти эффекты очень похожи, несмотря на то, что сами лучи радикально различны. Те, что катодного типа, корпускулярные. Они состоят из потоковых частиц, каждая, по словам профессора Дж. Дж. Томсона, составляет около одной тысячной массы атома водорода. Другие, известные «альфа-лучи», атомные; предполагается, что они агрегируют в гелий. Наконец, рентгеновская разновидность эфирная; они состоят из световых вибраций, уменьшенных в масштабе и соответственно увеличенных по частоте.

Что наиболее примечательно, так это то, что эти различные формы активности вызывают, разными средствами, очень похожие результаты. Они, по сути, различимы только при тщательном наблюдении. Они обладают общими, хотя и не в одинаковой степени, способностями проникать через непрозрачную материю, воздействовать на чувствительные пластины, вызывать флуоресценцию; в то время как под воздействием катодных и рентгеновских лучей, а также ультрафиолетового света, изолированные электрические заряды утекают и исчезают. Существует, однако, одна ясная нота разделения между катодными и X-лучами в чувствительности первых и безразличии вторых к магнитному влиянию. Таким образом, по-видимому, электризованная материя отделяется от того, что мы называем эфиром. Магнит действует только на тела, несущие электрический заряд; так что, если бы летящие корпускулы можно было получить в нейтральном состоянии, единственное ощутимое различие между различными видами лучей исчезло бы. Но это, очевидно, непрактично. Действительно, продвинутые физики упраздняют материальный субстрат корпускулы и приписывают ее атрибуты ассоциированному атому электричества. Во всяком случае, неоспоримо, что электрические отношения материи становятся более интимными по мере того, как наш анализ ее конституции идет глубже. Эфир, электричество, материя — все, кажется, сливаются вместе в пределе; их различия в конечном итоге ускользают от определения. Так животная и растительная жизнь, кажется, сливаются на своих начальных стадиях и расходятся по мере продвижения к более высокому совершенству.

Различные ветви неорганической природы, тоже, возможно, происходят из общего запаса. Наши способности различения не могут разделить их, когда мы прослеживаем их вниз; но это может быть из-за неадекватности руководящих принципов, находящихся в нашем распоряжении. Требуется более крупный синтез для гармонизации множества фактов, в настоящее время сгруппированных несообразно или оставленных в озадачивающей изоляции; и он становится все более трудным для достижения из-за постоянного роста специализации. Год за годом детали накапливаются, и напряжение удержания их под ментальным контролем становится тяжелее; но то, что может быть известно, должно, в своих существенных чертах, быть известно как предварительное условие для расширения царства признанного закона в Природе.

Рано или поздно, тем не менее, богатство нового опыта, недавно приобретенного, будет, несомненно, использовано в полной мере. Сейчас мы можем уловить лишь робко его далеко идущее значение. То, что оно глубоко влияет на древнюю проблему генезиса видимых вещей, достаточно очевидно. Вопросы о том, что такое материя и как она появилась, были очищены от некоторых метафизических паутин, вовлекающих их ab antiquo, и настойчиво требуют определенной трактовки точными методами. Мы должны были бы, действительно, тщетно стремиться достичь — или понять, даже если бы мы могли достичь — абсолютного начала. Цитируя слова Клерка Максвелла: «Наука», [60] писал он, «некомпетентна рассуждать о создании самой материи из ничего. Мы достигли крайнего предела наших мыслительных способностей, когда признали, что, поскольку материя не может быть вечной и самосуществующей, она должна была быть создана». Открытие того, что атомы распадаются на корпускулы, не приближает нас к сердцу тайны; но оно в высшей степени наводящее на размышления в отношении вторичных процессов.

Знакомство с ультраатомной материей, начатое в узких пределах «трубок Крукса», быстро продвинулось с тех пор, как «радиология» заняла свое место среди наук. Ибо, с того времени, когда Беккерель впервые увидел пластину, затемненную фотогенными снарядами урана, и мадам Кюри отсеяла радий из отходов шахт Иоахимсталя, линии доказательств неуклонно сходились к выводу, что химические атомы не только делимы, но что их распад происходит спонтанно, неотразимо, в огне, воздухе, земле и воде, как часть регулярной экономии Природы.

Объясним далее. Радиоактивные тела состоят — согласно правдоподобной гипотезе Резерфорда — из атомов в неустойчивом равновесии. Постепенные изменения, присущие их собственной внутренней деятельности, достаточны, чтобы вызвать их разрушение. И их взрывной характер очевидно связан с громоздким размером, поскольку уран, торий и радий, три вещества, выдающиеся своей радиоактивностью, обладают самыми высокими атомными весами, известными химии. Ненадежный баланс, следовательно, каждой из этих сложных, хотя и бесконечно малых систем, последовательно опрокидывается, независимо от внешних условий или среды, их составляющие части выбрасываются наружу с выделением почти невероятного количества энергии. Их продукты включают катодные лучи; материя в «четвертом состоянии», материя в тысячу раз тоньше водорода, выбрасывается потоками из саморазрушающихся атомов радия. Более того, исходящие лучи эквивалентны токам отрицательного электричества. Каждая корпускула несет с собой электрон, или сама является электроном, ибо выбор между альтернативами открыт. В любом случае мы сталкиваемся с материей, по-видимому, в ее окончательной форме; и к этой форме обычные, существенные тела стремятся стать сведенными. Электроны можно справедливо назвать вездесущими. Они встречаются в пламени, вблизи всех очень горячих масс, везде, где ультрафиолетовый свет падает на металлическую поверхность; [61] они свободно генерируются рентгеновскими и катодными лучами; они являются агентами электрической передачи в проводниках.

Везде по всей Вселенной атомы, таким образом, находятся в процессе деградации в корпускулы. Но никакой информации нет под рукой относительно сцены или способа их восстановления. Растрата и распад очевидны; процессы компенсации остаются погребенными в неясности. Действительно, сэр Уильям Крукс предвидит полное погружение, в некоторую неопределенно отдаленную эпоху, материальной субстанции в протиль, «бесформенный туман» хаоса. Он предполагает идентичность между прошлым состоянием и будущим, оставляя, однако, настоящее необъясненным. Распад материи, по сути, не делает ее конструкцию более понятной. Спуск — это операция иного порядка, чем подъем. Это расход резерва силы. Он не требует усилий; он совершается сам собой. Но создать резерв для расхода требует предвидения и преднамеренного усилия; это подразумевает запланированное применение силы.

Теперь каждый атом — это хранилище энергии, представляющее силу, примитивно примененную для того, чтобы свести несколько тысяч свободных электронов в рабство гармонично работающей системы. Его разрушение сопровождается рассеиванием энергии, ранее накопленной в нем; и то, что атомные системы не рассчитаны на неопределенную выносливость, является одним из самых удивительных современных открытий. Секрет их первоначальной конструкции, тем не менее, непроницаем. То, что они состоят из протиля — что их кластерные члены — это корпускулы, движущиеся под сильным механическим контролем — более чем вероятно. И закон порядка, намеченный тем, что называют «периодическими» отношениями химических элементов, показывает, что их стечение было очень далеко от того, чтобы быть случайным. Но за пределами этой точки нет почвы для четкой мысли. Мы также невежественны, происходит ли процесс построения материи из протиля в настоящее время, или был завершен раз и навсегда в бездонном прошлом, распад теперь окончателен. Также маловероятно, что мы когда-либо преуспеем в захвате с распознаванием совершенно нового атома, свежеотчеканенного для космической циркуляции.

СНОСКИ:

[52] Впервые введен Базилиусом Валентинусом. См. издание Фаулера Novum Organum, стр. 576, примечание.

[53] Таким образом, возвращаясь, как отметил г-н Фаулер (loc. cit.), к более ранним взглядам Гебера.

[54] Dictionary of National Biography, том xlvi, стр. 426.

[55] Крукс, Philosophical Transactions, том clxx, стр. 163.

[56] Дж. Дж. Томсон, «Разряд электричества через газы», стр. 195; Philosophical Magazine, том xliv, стр. 311.

[57] Science, 26 июня 1903 г.

[58] Proceedings of the Chemical Society, 2 марта 1888 г.

[59] Times, 30 марта 1888 г.

[60] Encyclopædia Britannica, статья «Атом».

[61] Флеминг, Proceedings Royal Institution, том xvii, стр. 169.

ГЛАВА X

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СИЛЫ

Нам представляется столь же невозможным помыслить материю без силы, как и силу без материи. Эти два способа действия или бытия неразделимы. И все же наш разум проводит между ними четкое различие; они придают миру двойственный аспект. Явления — это не просто проявления бестелесной энергии, если бы таковая могла существовать; они имеют субстанциальную основу, которая, тем не менее, ускользает от понимания и, кажется, исчезает в небытии, если мы пытаемся лишить ее нематериального содержания. Не действуют они и в пустоте. Они и тела, которые они одушевляют, познаваемы лишь в сочетании и существуют, в нашем понимании, только при условии взаимной зависимости. Все, что мы можем сделать для их различения, — это сосредоточить внимание преимущественно на той или иной стороне вещей, тем самым облегчая мышление путем проведения идеальных линий разграничения.

Подобно тому как существует множество форм материи — все они, как нас заставляют полагать, происходят из недифференцированной фундаментальной мировой субстанции, — так существуют и различные виды силы, сводимые, возможно, без исключения к одному универсальному принципу. Их корреляция, по сути, уже в значительной мере доказана; известно, что тепло, свет, электричество и кинетическая энергия эквивалентны и взаимозаменяемы; но существуют и нерешенные проблемы, которые сопротивляются ассимиляции и, по-видимому, возникают в иных условиях, нежели остальные. Силы проявляются главным образом через эффекты притяжения и отталкивания, варьирующиеся в соответствии с их природой и изменением сопутствующих обстоятельств. Мельчайшие частицы материи, например, сцепляются; они упорно держатся вместе; однако никакое давление не позволяет привести их в фактический контакт; в определенной точке взаимного сближения они развивают непреодолимую силу сопротивления любому дальнейшему посягательству на их отдельные молекулярные домены. И именно эта способность придает материи ее отличительное свойство твердости. Она становится осязаемой для чувств именно благодаря своей невосприимчивости к ограничению.

Ни способ действия, ни природа сил, посредством которых молекулы организуются в массы, не известны; в то время как сила, действующая на организованные таким образом массы и регулирующая своим действием механизм Вселенной, столь же озадачивает. Удивление перед ее результатами притупляется привычкой; если бы они предстали перед нами как нечто новое, их следовало бы признать возмутительными для разума. Отношения гравитации предельно просты; и именно по этой причине они крайне озадачивают. Они управляются одним неизменным законом, одинаковым везде и при любых условиях в пределах эксперимента или точного наблюдения. Он беспристрастно управляет каждым видом и качеством материи, не обращая внимания на ее состояния или сочетания, игнорируя ее подчинение химическим, тепловым, магнитным или электрическим влияниям. Гравитация не только безразлична, но неизбежна и неумолима; нет способа противостоять ее влиянию; никакой экран не служит защитой от ее воздействия; она распространяется равномерно во всех направлениях, ослабевая, подобно волновому движению, в строгой пропорции к своему рассеиванию из центра по последовательным сферическим поверхностям. Ее самая необычная особенность, однако, заключается в кажущемся безразличии ко времени. Гравитационное притяжение практически мгновенно; его передача — если она передается — происходит в миллионы раз быстрее, чем передача света; самые точные тесты до сих пор не смогли выявить признаки задержки. Они были бы обнаружены в виде мельчайших расхождений между расчетными и наблюдаемыми возмущающими эффектами на небесах.

Действие гравитации, если оно распространяется с конечной скоростью, должно различаться для тел, сохраняющих неизменное расстояние от источника, и для тел, движущихся к нему или от него. Их движение изменило бы закон притяжения. [62] Тем не менее, до настоящего времени невозможно было обнаружить малейшее отклонение от простого правила обратных квадратов. Опять же, проникающая способность этой странной силы кажется абсолютной и неограниченной. Мы знаем из обычного опыта, что мы не можем уменьшить вес объекта, поместив какой-либо экран между ним и Землей; и никакое совершенствование эксперимента не позволяет изменить этот результат. То, что это так, является счастливым обстоятельством для гармонии мира. Мы можем смутно представить себе хаос, который возник бы, если бы проходящий мимо шар мог преградить притяжение центральной управляющей массы, как он преграждает свет. Но из удивительно настроенного универсального порядка гравитационные затмения исключены; и даже самое плотное тело не отбрасывает даже слабейшей гравитационной тени.

Природа силы, столь своеобразно обусловленной, почти непостижима; однако попытки постичь окружающую ее тайну не прекращаются. Профессор Осборн Рейнольдс в Реде-лекции 1902 года заявил, что пришел к «полному, количественному, чисто механическому объяснению причины гравитации», основанному на «дилатансии» зернистой среды при плотной укладке. Но его рабочая модель Вселенной, вероятно, запомнится лишь как урок «инверсии идей», показывающий, что при наличии навыка и изобретательности можно получить довольно согласованный результат явлений из антагонистических гипотез. По мнению этого автора, материя эквивалентна дефициту массы, а пространства, где его космические зерна относительно редки из-за нарушения их расположения, притягиваются друг к другу под давлением окружающей среды, в которой они плотно упакованы и, следовательно, многочисленны. Таким образом, действующие силы в природе заставляют зависеть от сжатия более плотной средой межпространственных трактов более редкой консистенции, образующих то, что мы называем материей. Теория трудна, если не невозможна для принятия, не потому, что она предполагает ниспровержение концепций, которые могут быть укоренены в привычных способах мышления, а не в абсолютной истине, а из-за ее поразительных постулатов и больших пустот. Чтобы быть обоснованной, она должна быть полной; а в огромном пространстве, которое она охватывает с удивительным, хотя и лишь частичным успехом, существуют очевидные пропасти.

Поэтическое multa renascentur подтверждается революциями не только мысли, но и речи. Потоки мельчайших материальных частиц часто служили теоретикам и не раз, и столь же часто предавались забвению; но они снова в моде. Жорж Луи Лесаж из Женевы посвятил шестьдесят три из семидесяти девяти лет своей жизни, завершившейся в 1803 году, разработке механического обоснования гравитации, впервые представленного миру в «Трудах Берлинской академии наук» за 1782 год, с подробностями в его «Traité de Physique Mécanique», отредактированном Пьером Прево в 1818 году. [63] Предложенное им объяснение молярных притяжений заключалось в предполагаемых непрекращающихся ударах «ультрамировых корпускул», несущихся в бесчисленном количестве и с невероятными скоростями отовсюду во все стороны, тем самым принуждая массы грубой материи к взаимному сближению. Это включало предположение о бесконечно малом эффекте экранирования, создающем небольшое неравенство в силе бомбардировки на защищенной и незащищенной сторонах подвергающихся ей тел. Это неравенство, по сути, считалось causa causans гравитации. Однако его создание столкнулось с трудностью. Для этого требовалась ничтожная степень непрозрачности в каждом виде материи, в то время как самая деликатная проверка утверждает идеальную гравитационную прозрачность. Лесаж, таким образом, свел к минимуму препятствия для своих частиц; например, самое большее одна из десяти тысяч могла быть перехвачена земным шаром. [64] Даже это незначительное меньшинство, однако, было бы достаточно, чтобы через передачу своего импульса препятствующим телам наделить их отмеченным свойством гравитации.

Клерк Максвелл выдвинул возражение, что сопутствующая потеря кинетической энергии корпускулами должна, если она преобразуется в тепло, сделать все гравитирующие тела раскаленными добела. Но профессор Дж. Дж. Томсон считает, что переданная корпускулярная энергия могла бы, вместо того чтобы проявляться в тепловой форме, превратиться в какой-то высокопроникающий вид излучения, способный незаметно ускользать в окружающее пространство. [65] «Простой расчет, — добавляет он, — покажет, что количество кинетической энергии, преобразуемой в секунду в каждом грамме гравитирующего тела, должно быть значительно больше, чем количество, выделяемое за то же время одним граммом радия». Это следствие теории Лесажа захватывает дух; «сказки Талмуда» кажутся по сравнению с этим легкими для веры; тем не менее, лорд Кельвин [66] в 1873 году объявил ее более полной в объяснительном смысле и не более сложной в своих допущениях, чем кинетическая теория газов.

Ее фундаментальный постулат, во всяком случае, был любопытно подтвержден в ходе недавних исследований тайн физики. Сущности, в некоторой степени соответствующие ультрамировым корпускулам женевского философа, действительно существуют. Электроны постоянно выбрасываются из тел во всех частях Вселенной; они выходят наружу при любых мыслимых условиях и в неограниченном количестве. Пространство, возможно, заполнено ими; ни один материальный объект не может быть свободен от их многочисленных ударов, которые начинают учитываться во многих космических спекуляциях и, безусловно, не могут быть проигнорированы в попытках решить самую очевидную для поверхностного восприятия, но самую сложную при глубоком рассмотрении из всех космических проблем. Но есть одно фатальное возражение против электронной теории гравитации. Агент, к которому апеллируют, движется слишком медленно, чтобы быть доступным для требуемой цели. Скорость света, есть основания полагать, устанавливает предел, невозможный для превышения или даже достижения скоростью электронов; однако она несравненно меньше скорости гравитационной передачи.

Тиссеран оценил в шесть миллионов раз превышающую скорость светового путешествия минимальную скорость, с которой должно распространяться притяжение Солнца, учитывая незаметность в планетных наблюдениях эффектов, соответствующих временному неравенству; [67] и это значение можно считать достоверным. Столь колоссальное расхождение исключает любой вид ударного обоснования взаимного притяжения тяжелых масс; корпускулы Лесажа остаются «ультрамировыми»; их идентификация с известными атомами или субатомами, по-видимому, исключена; никакие продукты ионного распада не обладают качествами, которые необходимо было бы им приписать.

Мы обращаемся, таким образом, неизбежно к менструуму тайн, банку неплатежеспособных в спекуляциях, к всеобслуживающему эфиру. Эфирные излучения обладают импульсивной силой; световое давление заняло признанный статус среди космических агентов; и каждая вибрационная система светового типа, несомненно, разделяет способность, посредством которой свет стремится толкать мельчайшие частицы вперед вдоль линий своего распространения. Профессор Дж. Дж. Томсон, соответственно, считал, что, если бы не недостаток их скорости, «очень проникающие рентгеновские лучи» могли бы с преимуществом быть заменены корпускулярными потоками в качестве причины гравитации. [68] Они в некоторой степени поглощались бы встречными массами, которым они передавали бы пропорциональное количество импульса. Два тела, взаимно затеняющие друг друга, при таких обстоятельствах притягивались бы друг к другу с силой, изменяющейся обратно пропорционально квадрату расстояния; и если бы, кроме того, они поглощали падающие лучи строго в меру своей плотности (как показывает наблюдение, что это приблизительно так), притяжение увеличивалось бы в той же пропорции, что и произведение их масс. Но рентгеновские лучи движутся с точной скоростью света; они, по правде говоря, ультраневидимый свет; и поэтому их следует считать безнадежно некомпетентными для объяснения влияния, передаваемого по крайней мере в шесть миллионов раз быстрее.

Это было полностью признано д-ром Х. А. Лоренцем, [69] который пять лет назад взвесил вибрационную гипотезу гравитации на весах строгого расчета и нашел ее недостаточной. Его уравнения дали неожиданный результат: если принять ее постулаты, то отмеченные притяжения между массивными телами могли бы существовать только при условии постоянной траты электромагнитной энергии. Но это, конечно, недопустимо. Теория, влекущая за собой такое следствие, осуждает сама себя, не говоря уже о совершенно неадекватной скорости распространения, обеспечиваемой ею.

Гипотезы импульса, будь то корпускулами или лучами, будучи безнадежно дискредитированными, д-р Лоренц вернулся к полузабытой спекуляции Мосотти, которая, хотя ей шестьдесят лет, показалась ему способной быть адаптированной к современным требованиям. Она была электрической природы и, в новой форме, приданной ей, предполагала, что гравитационное действие зависит от напряжений эфира из-за возмущающих эффектов положительных и отрицательных ионов, составляющих обычную материю. Эти «состояния» среды различны по роду; они не могут нейтрализовать друг друга; и знакомый закон притяжения представляет их результирующий эффект. Чтобы это осуществить, многое приходится принимать как должное; однако гипотеза может претендовать на одну исключительную прерогативу. Хотя возмущения, вызванные ею, проходят через эфир не быстрее стандартной скорости света, из исследования д-ра Лоренца следует, что из-за определенных изменений в свойствах среды, вызванных движущейся материей, планетные возмущения, выдающие потерю времени при гравитационной передаче, в электрической теории были бы настолько малы, что ускользнули бы от обнаружения. Что касается этого решающего пункта, голландский физик нашел удачное объяснение, совершенно оригинальное и, так сказать, неискомое.

«Волновая теория» гравитации, намеченная, скорее, чем выдвинутая г-ном Уиттекером в 1902 году, [70] вызвала надежды на то, что идеальная цель науки — полное объединение сил природы — может наконец оказаться достижимой. Основанная на поразительном математическом исследовании, она представила притяжение между массами как, в некотором роде, интеграцию бесчисленных волновых возмущений, распространяющихся со скоростью, не строго определимой, но, возможно, значительно превосходящей скорость гравитации. Никакого предположения не было сделано относительно первичного способа или причины возбуждения, однако казалось важным узнать, что среда, о которой мы знаем в космосе, может быть способна передавать тягу гравитации. К сожалению, однако, физическое основание этого обнадеживающего соответствия оказывается слабым или несостоятельным. Математическая мельница работает великолепно, но зерно, засыпанное в нее, сомнительного качества. Очистив результат г-на Уиттекера от его чисто аналитической формы, д-р Джонстон Стони показал, что в его уравнениях скрыто предположение крайней невероятности, которое, как он заключил, нельзя серьезно принимать за соответствующее реальности вещей. [71]

Тогда, по-видимому, нет иного выбора, кроме как принять ad interim электродинамический взгляд на природу гравитации. Если это не истина, то, по крайней мере, это не является очевидной ложью. Благодаря своей тонкости она избегает прямого опровержения. А метод исключений, устранив конкурентов, оставил ее фактически владеющей полем.

Нет ничего более любопытного в истории недавней науки, чем постоянный и непреодолимый рост, который она фиксирует в важности электрических явлений. Все остальные стремятся слиться с ними; самые разнообразные данные опыта претендуют на то, чтобы быть переведенными на электрическую терминологию. Они, безусловно, не становятся более понятными от этого процесса, но, во всяком случае, он устраняет путаницу, присущую множеству точек зрения. Таким образом, в конечном счете, мы обнаруживаем электрические силы (если их можно так назвать), управляющие миром. В чем они существенно состоят, мы не можем сказать; максимум, на что можно разумно надеяться, — это прийти к ясному представлению о способах действия, сведенных к антагонистическим напряжениям, посредством которых может поддерживаться игра и противодействие Вселенной. И в этой степени мы находим возможным понять, как электричество управляет эфирным механизмом. Оно сильно дуалистично. Чем ближе мы подходим к основам природы, тем резче кажутся дифференцированными положительные и отрицательные заряды.

Тем не менее, некоторые исследователи придерживаются мнения, что отрицательное электричество является единственным субстантивным видом, а его дополнением является обычная материя, лишенная некоторых своих отрицательных частиц. Это, по сути, возрождает «теорию одной жидкости» Франклина, только с заменой положительного электричества на отрицательное в качестве активного принципа. [72] Но мы сталкиваемся с сомнением, можно ли сказать, что «обычная материя» существует сама по себе и для себя. Если это так, то способ ее существования становится все более озадачивающим для понимания, поскольку ассоциация массы с зарядом выходит на передний план мысли. [73] Более того, заряд есть или создает «состояние эфира» (используя неудовлетворительную современную фразу); а поскольку эфир способен к противоположным искажениям, эффекты на него противоположных зарядов противоположны и сходны, хотя, возможно, не эквивалентны; откуда «теория двух жидкостей» получает primâ facie рекомендацию как самая простая, хотя и грубая интерпретация электрических явлений. Они вездесущи; хотя мы и лишены органов чувств для их восприятия, мы все же косвенно признаем их присутствие со всех сторон. Если объединение сил в природе достижимо, объединяющая формула, несомненно, будет получена из них. Электричество — это mot de l'énigme; но оно само по себе является самой непостижимой из загадок.

СНОСКИ:

[62] Лоренц, Proceedings Amsterdam Academy, 1900, стр. 565.

[63] Сэр У. Томсон, Philosophical Magazine, том xlv, четвертая серия, 1873 г. Многие намеки были взяты в вышенаписанном из этой ценной статьи.

[64] Сэр У. Томсон (лорд Кельвин), loc. cit., стр. 323.

[65] Electricity and Matter, стр. 159.

[66] Loc. cit., стр. 331.

[67] Traité de Mécanique Céleste, том iv, стр. 495.

[68] Electricity and Matter, стр. 160.

[69] Proceedings Amsterdam Academy of Sciences, 1900, стр. 559.

[70] Monthly Notices, том lxii, стр. 619; том lxiii, стр. 258.

[71] Monthly Notices, том lxiii, стр. 424.

[72] Дж. Дж. Томсон, Electricity and Matter, стр. 88.

[73] Ibid., стр. 47.

ГЛАВА XI

НЕИЗБЕЖНЫЙ ЭФИР

Эфир — это фундаментальный постулат физики. Его существование, никоим образом не очевидное, подразумевается во всех отношениях. Свойства, которые должны быть ему приписаны, безусловно, трудны для концепции. Нам нужна помощь вынужденных аналогий, чтобы позволить нам осознать, пусть даже несовершенно и неясно, способ, которым он выполняет функции, очевидно, как-то выполняемые. Но в конечном счете все неясно; если наши мыслительные бурения заходят достаточно глубоко, они всегда достигают непостижимого.

Первоначальный эфир был «квинтэссенцией» древних — своего рода материей, смутно представляемой как достаточно чистая и нетленная, чтобы служить сырьем для небесных тел, в то время как четыре обычных элемента были зарезервированы исключительно для подлунного использования. Различие, однако, в конечном итоге разрушилось. Все сферы, от primum mobile до самой поверхности нашей низкой Земли, пронизаны тонким способом действия, требующим для своей передачи механизма более тонкого рода, чем тот, который мог быть построен из грубой повседневной материи. Явления света, когда их стали внимательно изучать, настоятельно требовали среды, повсеместно распространенной, ускользающей от чувств, доступной только процессами рассуждения. Гук и Ньютон, соответственно, привели эфир через Роговые ворота страны грез в область реальности, где он стал предметом законных спекуляций для людей науки. Задача, тем не менее, определенного уточнения его качеств не была серьезно взята в руки до начала девятнадцатого века, когда установление волновой теории света предоставило осязаемую опору для идей относительно носителя распространения и сделало эфир фиксацией мысли.

От него требуется очень многое. Мы не можем позволить себе создать учреждение эфиров; одного фактотума должно быть достаточно. На него возлагаются несообразные обязанности. Он должен быть Атласом и Меркурием в одном лице. Он — универсальный сторонник и универсальный посланник. Любой вид влияния или форма энергии, которые могут переходить из мира в мир, передаются с его помощью. Если «действие на расстоянии» недопустимо (как считал сам Ньютон), тяга гравитации должна осуществляться через среду; и здравый смысл настаивает на его идентификации с передающей средой света, а также на идентификации последней с передающей средой электричества. Подлинное соответствие этим требованиям разума подтверждается не только открытием Герца, что электрический взрыв запускает волновое возмущение, неотличимое, кроме масштаба, от световых волн; но также указанным выводом д-ра Лоренца, что напряжения той же эфирной сущности несут всепроникающие мандаты гравитации. Единство среды может, таким образом, считаться окончательно установленным; сложные взаимодействия различных «жидкостей» больше не нужно принимать во внимание. Обеспечить одну среду возможностями, подразумеваемыми услугами, которые мы видим, что она оказывает, — это, действительно, достаточно грозная задача.

В народном представлении эфир пространства фигурирует как более тонкий вид воздуха. Никакая идея не могла бы быть более вводящей в заблуждение. Упругость, посредством которой воздух передает продольные волны звука, совершенно отличается от упругости, посредством которой эфир распространяет поперечные волны света. Воздух уступает давлению; возмущение, следовательно, создает в нем волновые конденсации из-за колебаний газообразных молекул вдоль линии, в которой движется слышимое волнение. Эфир, напротив, по-видимому, совершенно несжимаем; он не передает вибраций, направленных вдоль. Теперь это крайне озадачивает. У нас нет опыта вида материи, абсолютно жесткой к давлению, в то время как уступающей, хотя и с интенсивным сопротивлением, деформационным напряжениям.

Желеобразное твердое тело делает ближайшее, хотя и очень далекое, приближение к выполнению необходимых условий; и твердый эфир, соответственно, был в моде до тех пор, пока не прошло много времени после середины девятнадцатого века. Для твердого тела он имел очень своеобразные качества; например, отсутствие сопротивления движению. Это было, по правде говоря, очевидно лишь временным средством — научной фикцией, которая могла сойти за таковую, пока не была заменена чем-то, соответствующим менее отдаленно фундаментальному факту. Наконец, с появлением электромагнитной теории света и модифицированных концепций, которые она принесла с собой, твердый эфир ушел за кулисы. Его свойства, хотя и противоречивые и неубедительные, не были выбраны произвольно; они были навязаны необходимостями ситуации; и когда они изменились, спекулянты, естественно, прибегли к новым изобретениям.

Наиболее правдоподобной является среда, не твердая, не жидкая и не газообразная в обычном смысле, а в идеальном состоянии «идеальной жидкости». Из такого эфира лорд Кельвин с изысканной изобретательностью сконструировал свои «вихревые атомы», которые «имели свой день и перестали существовать». Сейчас преобладают другие идеи. «Современная тенденция физической науки», — писал покойный г-н Престон в 1890 году, [74] — «заключается в том, чтобы рассматривать все явления природы и даже саму материю как проявления энергии, запасенной в эфире». Чем внимательнее мы вглядываемся в окружающие нас вещи, тем сильнее навязывается нам убеждение, что то, что мы называем эфиром, электричеством и материей, на самом деле являются разнообразными формами одной первичной субстанции.

Две всеобъемлющие схемы молекулярной физики, покоящиеся на основе этой объединяющей мысли, были недавно разработаны — одна д-ром Лармором, другая профессором Осборном Рейнольдсом. У них нет ничего общего, кроме масштабности их синтеза. Во всех отношениях они радикально непохожи, за исключением рассмотрения нематериального эфира как единственной материальной реальности. Д-р Лармор, однако, не вполне уверенно объяснителен. Он не представляет никакой готовой теории Вселенной; ее преследующие тайны не игнорируются в его попытках рационализировать их. Он живо осознает трудности, связанные с наделением эфира типом упругости, которым, как признано, он обладает. Он может только предполагать, что это результат особых способов движения — от «кинетической устойчивости», возникающей при особом динамическом состоянии. Среду можно, таким образом, мыслить как пронизанную «структурой запутанных или переплетенных вихревых нитей, которые могли бы сопротивляться деформации, образуя стабильную конфигурацию». [75] Но детали любой такой схемы действия, очевидно, слишком сложны, чтобы их можно было легко распутать; что нас здесь беспокоит, так это указать, что никакая простая бесструктурная жидкость не может помочь поддерживать космические коммуникации.

Сведенная к своим низшим терминам, концепция эфира д-ра Лармора — это «вращательно упругая среда». [76] Другими словами, она сопротивляется повороту вокруг оси. Силы, постоянно действующие на нее, тем не менее, имеют гираторную природу; и отсюда возникают напряжения, выдаваемые нашему пониманию электрическими проявлениями. Каждый «электрон» считается ядром какого-то вида искажения или смещения, [77] и несет с собой, по мере движения, поле силы. Из этих «точечных зарядов» по-разному строятся материальные атомы. Они являются «структурами в эфире», окруженными «атмосферами эфирного напряжения», а не — как их раньше принимали — «малыми телами, оказывающими прямое действие на расстоянии на другие атомы согласно внешним законам силы». [78] Очевидно, новый взгляд выдвигает на передний план чрезвычайно тонкие вопросы относительно природы «динамической передачи» [79] — в чем существенно состоит распространение энергии и каким механизмом оно осуществляется; и они, на данный момент, не имеют ответа. Электричество, согласно теории, которую мы пытаемся набросать, положительно или отрицательно в зависимости от направления исходного напряжения. Положительный электрон можно представить похожим на спиральную туманность правостороннего типа, отрицательный — левостороннюю спираль, или наоборот. Аналогия, возможно, причудлива; однако она помогает получить ментальную картину объектов, которые, какими бы незначительными и неуловимыми они ни казались, могут быть инициалами и ультиматами этого странного мира.

Силы, во всяком случае, которыми он в настоящее время поддерживается, вызываются ad libitum пионерами современных исследований из эфирного пленума. Актуальности материи — это потенциальности в эфире. «Вся масса», по мнению профессора Дж. Дж. Томсона, «есть масса эфира, весь импульс — импульс эфира, и вся кинетическая энергия — кинетическая энергия эфира. [80] Только если это так, — добавляет он, — плотность эфира должна быть значительно больше, чем у любого известного вещества».

Условие поразительно, но при работе с такими предметами мы должны быть готовы встретиться с аномалиями. Они приходят, как призраки являлись Одиссею в Аиде, сначала по одному, затем в внушающем трепет рое. Тем не менее, несмотря на недоумения, которые они вызывают, мы можем различить, с растущей уверенностью понимания, удивительную реальность универсальной среды. Она, в некотором роде, единственная реальность. Ибо то, что проявляется чувствам, подвержено изменениям. Мы можем представить, что видимый каркас материального существования мог бы рассыпаться и раствориться, подобно «безосновной ткани видения», в кажущееся ничто. Но субстанция, которая непостижима, — это, по нашим ограниченным идеям, нетленная. Эфир, безусловно, является местом интенсивных действий, которые лежат в корне, скорее всего, всех процессов в природе. Абсолютно однородную среду, однако, вряд ли можно представить как энергичную или реагирующую. Каким-то видом неоднородности она должна обладать; и неоднородность, созданная, по мнению д-ра Лармора, напряжениями, ассоциируется, в теории профессора Рейнольдса, с внутренней текстурой.

«Субмеханика Вселенной» здесь заставляется зависеть от подгонки вместе невыразимо малых, идеально жестких зерен. Несоответствие порождает материю, которую, следовательно, можно определить как «эфир не в ладах»; и несоответствие может распространяться бесконечно от одного ряда гранул к следующему. Это распространение через эфир аномального расположения его составляющих частиц, без какого-либо переноса самих частиц, объясняет явления материи в движении. Конкретное существование принадлежит только эфиру. Он состоит из круглых первобытных атомов, диаметры которых измеряют семьсот тысяч миллионную часть длины волны фиолетового света. [81] Они упакованы плотно вместе, но не настолько плотно, чтобы не оставалось свободных путей для них, в среднем длиной в четыреста тысяч миллионную часть их диаметров.

Это невообразимо малое относительное движение достаточно, тем не менее, чтобы сделать среду упругой; является, действительно, «единственной причиной упругости во Вселенной, и, следовательно, является главной причиной упругости материи». Среда, так сформированная, в десять тысяч раз плотнее воды; она оказывает среднее давление 750 000 тонн на квадратный дюйм; коэффициент ее поперечной упругости равен 9 + 10 24 (в единицах СГС); что дает скорость передачи, идентичную скорости света для вибраций того же типа, в то время как продольные волны распространяются в 2,4 раза быстрее. Схема далее включает правдоподобное обоснование гравитации и электрических эффектов; так что есть много оснований для утверждения ее автора о том, что он придумал «единственную и единственно мыслимую чисто механическую систему, способную объяснить все физические доказательства, как мы их знаем, во Вселенной».

Машина, конечно, лишена движущей силы; но это недостаток, который никакая человеческая изобретательность не может восполнить. Ее источник скрыт в первичной тайне творения. И что касается предварительных допущений, необходимых для конституции атомного эфира, хотя мы могли бы быть склонны придираться к ним, мы, возможно, поступили бы мудрее, следуя совету д-ра Лармора, воздерживаясь от попыток объяснить «простую группу отношений, которые были найдены определяющими активность эфира. Мы должны скорее оставаться удовлетворенными, — говорит он нам, — достижением их точной динамической корреляции, точно так же, как геометрия исследует или коррелирует, не объясняя, описательные и метрические свойства пространства». [82] Однако нельзя не заметить, что свойства пространства обычно не модифицируются для удовлетворения потребностей демонстрации, в то время как свойства эфирной среды варьируются по произвольному усмотрению конкурирующих космогонистов. В будущем, когда они станут более ясно установленными, они, возможно, сформируют основу подлинной новой науки. Уже сейчас изучение эфирной физики вызывает глубокий интерес и внимание. И невозможно игнорировать собирающиеся признаки того, что она наложит квалификации на принципы, освященные авторитетом и до сих пор считавшиеся фундаментальными.

Великий современный постулат сохранения энергии, например, может нуждаться в глоссе; он может оказаться допустимым только с определенными ограничениями. Второй оплот научного здания подорван еще более серьезно. Ибо «теория напряжения» атомной конституции обязательно включает концепцию противоположных искажений, соответствующих положительному и отрицательному электричеству. И дальнейший вывод лежит близко к тому, что они, объединяясь, могут нейтрализовать друг друга. Слияние, таким образом, положительного и отрицательного электрона должно привести к сглаживанию дополнительных напряжений, которые они представляют; и последовало бы уничтожение пары предполагаемых ультиматов материи. Событие можно было бы назвать статическим эквивалентом разрушения света через интерференцию. То, что его возможность должна рассматриваться даже самыми авантюрными мыслителями, является обстоятельством, наполненным смыслом относительно подрывных тенденций недавних исследований.

Уже в мае 1902 года профессор Дж. А. Флеминг [83] указал, что «если электрон является центром напряжения в эфире, то соответствующим каждому отрицательному электрону должен быть положительный. Другими словами, электроны должны существовать парами такого рода, что их одновременное присутствие в одной точке привело бы к уничтожению обоих из них». Следствие, таким образом рассматриваемое в абстракции, находит конкретную реализацию, если принять предположение г-на Джинса, [84] в процессах радиоактивности, которые, возможно, состоят «в увеличении материальной энергии за счет разрушения некоторого количества материи. Не было бы, следовательно, сохранения ни массы, ни материальной энергии».

Не далее как при открытии настоящего века такие понятия были бы высмеяны как экстравагантные и парадоксальные; теперь нет спасения от того, чтобы дать им серьезное и уважительное рассмотрение. Научный разум перестал быть возмущенным гипотезами относительно исчезновения массы и развития энергии. Масса и энергия могут, в конце концов, быть взаимозаменяемыми; они, во всяком случае, удерживаются менее жестко раздельно в наших размышлениях, чем это было раньше. Не можем мы также утверждать с какой-либо уверенностью, что частичные погружения в окружающую среду или появления из нее являются для любого из них абсолютной невозможностью; универсальный каркас, напротив, предстает перед нами в виде переливающегося фонтана, прыгающего вверх из эфирного резервуара и падающего обратно к нему.

К самому краю этого таинственного океана наука двадцатого века привела нас; и с трепетом изумленного благоговения мы стоим на его грани и обозреваем его безграничный простор. Слава небес преходяща, но неосязаемый, невидимый эфир невообразимо остается. Таким, как он есть сегодня, он уже был, когда было сказано Fiat Lux; его начало должно было быть современным началу времени. Ничто или все, в зависимости от того, как он учитывается, он ускользает от общего внимания, будучи навязчивым для деликатного исследования. Его отрицательные качества многочисленны и озадачивают. Он не оказывает влияния на препятствование движению; он не заметно останавливает, поглощает или рассеивает свет; он пронизывает и может даже участвовать в смещениях грубой материи; однако его движение (если он движется) без влияния на скорость света.

Заглядывая, однако, под поверхность вещей, мы находим полусказочную квинтессенцию незаметно выполняющей всю работу мира. Она воплощает энергии движения; является, возможно, в очень реальном смысле, истинным primum mobile; потенции материи укоренены в ней; субстанция материи скрыта в ней; универсальное общение поддерживается посредством эфира; космические влияния могут оказываться только через его помощь; неощущаемый, он является источником твердости; невидимый, он является носителем света; сам по себе нефеноменальный, он является незаменимым создателем явлений. Противоречие в терминах, он указывает на вечную мораль, что то, что ускользает от чувств, скорее всего, будет более постоянно и интенсивно реальным, чем то, что поражает их.

СНОСКИ:

[74] Theory of Light, второе издание, стр. 28.

[75] Encyclopædia Britannica, том xxv, стр. 106.

[76] Report of the British Association, 1900, стр. 626.

[77] Æther and Matter, стр. 26.

[78] Nature, том xlii, стр. 453.

[79] Лармор, Report British Association, 1900, стр. 625.

[80] Electricity and Matter, стр. 51.

[81] The Structure of the Universe, Реде-лекция, 10 июня 1902 г., стр. 14.

[82] Nature, июнь, том lxii, стр. 451.

[83] Proceedings of the Royal Institution, том xvii, стр. 177.

[84] Nature, том lxx, стр. 101.

ГЛАВА XII

ФОРМЫ ТУМАННОСТЕЙ

Небесные обзоры сэра Уильяма Гершеля впервые сделали классификацию туманностей практически осуществимой. Пока он не начал шлифовать зеркала в Бате, было известно очень мало таких объектов, и те слишком несовершенно для эффективного различения их различий. Упорядочение предполагает сравнение, а сравнение — некоторое разнообразие образцов для сравнения, что стало доступным только благодаря исследованию Гершеля. Быстрота и проникающая сила его наблюдений в этой области почти не поддаются вере. Он обнаруживал с проницательностью. Открытие и регистрация не удовлетворяли его; он был, кроме того, склонен отмечать аналогии и контрасты, сходства и несходства. Он не мог видеть, не приводя в то же время в порядок то, что видел; и закон порядка, который рекомендовал себя ему, был основан на эволюционном принципе. Содержимое небес казалось спонтанно падающим, как он их рассматривал, в генетические последовательности; и туманности с особой легкостью. Принятым критерием было критерий прогрессивной конденсации. Развитие должно было, судил он, сопровождаться сжатием и локальным просветлением. Рассеянные молочные тракты представляли космические образования в их самой рудиментарной форме; они принимали, благодаря непрекращающемуся действию гравитации в стягивании их частиц вместе, более компактную текстуру, более определенные формы и повышенный блеск.

Но вещи несколько изменились в аспекте за последние сто лет. Простой регулятивный план Гершеля, хотя и бесспорной обоснованности, нуждается в дополнении и контроле. Много вспомогательных знаний было приобретено с тех пор, как он был сформулирован. Пытаясь оценить сравнительную древность туманностей, мы больше не зависим исключительно от одного набора указаний. Выводы, сделанные из их непосредственного осмотра, могут, по крайней мере, быть проверены изучением их спектров и распределения.

Млечный Путь можно образно описать как питомник, из которого снабжаются партеры Вселенной. Примитивное состояние обычно приписывается, не без веской причины, любому классу объектов, заметно стремящихся собраться в его плоскости. И это случай с газообразными или «зелеными» туманностями. Более того, их материалы, по-видимому, находятся в высоко элементарном состоянии (если допустимо говорить об одном виде материи как более элементарном, чем другой); их спектры не включают лучей, обусловленных металлическим накалом, но главным образом те, что принадлежат небулию, водороду и гелию. Эти субстанции, невообразимо разреженные, составляют обширные неправильные образования, помещенные Гершелем в начале или около начала космического развития. И до сих пор он был оправдан результатом современных исследований. Но он не был оправдан в своем описании планетарных туманностей как «очень старых и приближающихся к периоду изменения или растворения». Ибо, несмотря на их детерминированную форму и определенные границы, они заметно не отличаются по составу от туманностей неправильного класса и должны считаться, в некотором роде, современными им.

Существует, в целом, совпадение доказательств того, что газообразные туманности находятся на очень ранней стадии роста. Они являются наименее разработанными из сидерических объектов; они кажутся, многие из них, едва переступившими порог творения. И все же их взаимные отношения во времени отнюдь не очевидны. Их нельзя легко расположить в какой-либо последовательности. Каждая из великих туманностей, во всяком случае, демонстрирует особенности и занимает положение, не разделяемое ни одним из ее собратьев. Самый проницательный космолог не может претендовать на то, чтобы сказать, что туманность Арго, скажем, более или менее древняя, чем туманность Ориона или туманность «Америка». Они являются индивидуальными ростами, одновременными, а не последовательными. Линия развития, предложенная их отношениями, скорее направлена к формированию звездных скоплений, чем разнообразных туманных видов. Таким образом, Плеяды иллюстрируют не невероятно будущее состояние туманности Ориона, содержащиеся звезды получили преобладание над своими туманными оболочками, хотя фрагментарные пеленки, позже, предположительно, должны быть сброшены, все еще прилипают ко многим из них.

Планетарные туманности имеют гораздо больше общего, чем неправильные туманности, и их второстепенные разновидности могли бы, с некоторой правдоподобностью, быть связаны с различиями в относительном возрасте. Они отмечены главным образом характером ядерной звезды, которая почти во всех таких объектах, по-видимому, действует как ось окружающего парообразного строения. Предположение лежит близко к тому, что она предназначена как обеспечение для питания звезды — что звезда выигрывает в массе и свете за счет туманности, которую она в конечном итоге предназначена полностью поглотить и заменить. С этой точки зрения, планетарные туманности, подобные зеленой лампе накаливания у полюса эклиптики (N.G.C. 6543), следует рассматривать как наиболее продвинутые, в то время как планетарная туманность Уэбба в Лебеде (N.G.C. 7027) будет примером зачаточного состояния. В первой центральная звезда имеет величину 9,6 и резко звездная; во второй она двойная и диффузная, [85] возможно, широкая двойная система в эмбрионе.

Вопрос, однако, остается открытым относительно реальной природы связи между планетарными туманностями и их центральными звездами. Теория питания — это многообещающая догадка; но никакие факты, с которыми мы знакомы, не заставляют ее строго соблюдать. Идеи по этому вопросу потребуют полного пересмотра, если следы спиральности, отмечаемые время от времени в некоторых из этих своеобразных объектов, окажутся радикально значимыми. Oculi, отличительные для «туманности Сова» (N.G.C. 3587), как первоначально показано рефлектором Парсонстауна, состояли из светящихся узоров, свернутых вокруг двух внутренних звезд, [86] но появление было либо обусловлено иллюзией, либо стало стертым из-за изменения, так как камера отказалась подтвердить его как подлинное. «Спиральная» планетарная туманность в Драконе [87] несомненно, по сути, спиральная конфигурация; [88] и профессор Шеберле, посредством экспозиций с 13-дюймовым рефлектором с 20-дюймовым фокусом, заставил не только кольцевую туманность в Лире, [89] но и туманность Гантель в Лисичке выдать удивительный секрет их вихревой структуры. Обе эти туманности дают спектр ярких линий, и изобретательность теряется в попытках придумать средства для построения газообразных материалов в здания сильно охарактеризованных архитектурных форм. Материалы, действительно, могут быть не полностью газообразными; [90] или мы, возможно, видим (как профессор Дарвин давно предположил) просто освещенные линии потока движения, бороздящие темную массу. Но если это действительно так, возникает дальнейший вопрос: какое направление принимает движение? Приливы направлены внутрь или наружу?

Наши спонтанные впечатления все в пользу концентративных тенденций. Мы не можем легко избавиться от центростремительных предрассудков. Наши жизни проходят под режимом центрального притяжения, и мы естественно склонны универсализировать наш опыт. Схема сидерической эволюции Гершеля приглашает, соответственно, на первый взгляд готовую приемлемость. Звезды кажутся, как если бы они не могли действовать иначе, чем как фокусы конденсации в туманностях; светящаяся субстанция, вовлекающая их, должна, по-видимому, с течением веков оседать к их поверхностям и поглощаться в их субстанцию. Такие процессы, действительно, принадлежат, если не противодействуются другими способами действия, к неизбежному порядку природы; но они могут, и вероятно существуют. С разных сторон убеждение навязывается нам, что космические тела могут выталкивать материю, а также втягивать ее. Силы отталкивания настаивают на признании, и их эффекты становятся более ощутимыми, чем внимательнее они рассматриваются. При определенных условиях они берут верх над гравитацией; и звезды могут, возможно, подобно насекомым, плетущим коконы, тратить свои органические энергии на плетение себе слабо светящихся оболочек, продуктов тонких и необъяснимых действий.

Пример Новой Персея свеж в памяти каждого, но мы не претендуем на то, чтобы разрешить вызванные им споры. Догматические утверждения неуместны там, где неизвестные элементы вопроса заслоняют и перевешивают известные. Более надежную основу для рассуждений дают постоянно видимые спиральные туманности, в которых фотографическими методами были выявлены детали, обладающие глубоким смыслом.

Рассматривая всё содержимое туманного неба, мы обнаруживаем, что спиральный тип преобладает в значительной степени. Он включает в себя больше образцов и проявляется всё отчетливее с каждым совершенствованием изобразительных средств. Его основная распространенность наблюдается среди «белых» туманностей, демонстрирующих непрерывные спектры.

Их огромное множество. Газообразные туманности исчисляются десятками, белые туманности — десятками тысяч. Более того, они скапливаются вблизи полюсов Млечного Пути, в то время как газообразные разновидности тяготеют к его плоскости, и обе ветви этого семейства таким образом проявляют галактические взаимосвязи, хотя и противоположного характера. Эти факты распределения имеют некоторое отношение к вопросу об относительном возрасте. Как уже отмечалось, существует консенсус относительно того, что объекты, проявляющие выраженное предпочтение к Млечному Пути, находятся в более примитивном состоянии, чем те, что удалены от него, и этот вывод подкрепляется тем обстоятельством, что туманности, расположенные в высоких галактических широтах, светятся непрерывным светом, а те, что находятся вблизи галактического экватора, — яркими линиями. Тем не менее было бы опрометчиво полагать, что какая-либо отдельная туманность проходит через эти последовательные стадии. Ряд был бы удовлетворительно установлен только в том случае, если бы мы могли указать на ряд промежуточных случаев, которые, по-видимому, почти полностью отсутствуют. Мы не можем проследить в развитии туманностей, как в развитии звезд, незаметные градации прогрессивных изменений. Возможно, в туманностях они осложнены влияниями иного рода, нежели те, что приобрели преобладающее значение в звездах. Диффузные эффекты могут быть в них более заметными, чем концентрационные; или же может временно установиться равновесие между антагонистическими тенденциями.

Спиральная конфигурация — это настоящий камень преткновения космогонии туманностей. Условия, из которых она возникает, встречаются только в звездном небе, но широко распространены там. Хотя они далеки от нашего опыта, они являются фундаментальными в просторах космоса. Если бы мы могли определить и понять их, мы были бы в лучшем положении для определения космического статуса туманностей.

Существует выбор между двумя конкурирующими теориями туманных спиралей. Первая из них более очевидна и легко согласуется с общепризнанными механическими принципами. Сэр Роберт Болл принял и остроумно отстаивал этот взгляд.

Шарообразное скопление беспорядочно вращающихся частиц стремится, если его предоставить самому себе, сплющиться в диск. Причина заключается в следующем: в системе такого рода момент количества движения неизменен, в то время как энергия постоянно уменьшается. Чтобы сделать этот контраст понятным, нам достаточно учесть, что момент количества движения — это алгебраическая сумма всех произведений массы и движения в совокупности, приведенная к ее «главной плоскости» или спроецированная на нее, в то время как энергия не зависит от различных направлений скорости. Следовательно, столкновения не влекут за собой уменьшения момента количества движения, но в сочетании с радиационными потерями приводят к постоянной потере энергии. Таким образом, система неизбежно примет форму, в которой она обладает минимумом энергии, совместимым с сохранением ее первоначального момента; и это форма диска, вытянутого в главной плоскости. Ретроградные движения к тому времени, когда эта форма будет окончательно достигнута, будут устранены; составляющие частицы будут циркулировать единообразно в одном направлении; и сэр Роберт Болл добавляет, что их циркуляция, вследствие более быстрого вращения центральной массы, происходит по спиральным путям. Соответственно, они будут представлять собой закрученную конфигурацию, так часто наблюдаемую на небе, и могут даже включать подчиненные центры притяжения, способные созреть и окрепнуть в полноценную свиту планет. Таковы спиральные туманности, рассматриваемые в их непосредственном механическом аспекте. Сферические туманности — их непосредственные прародители; солнца, с поездами зависимых миров или без них, — их прямые потомки.

Давайте, однако, обратимся к некоторым автографическим записям и внимательно взвесим, что эти своеобразные объекты говорят нам о себе. Мы сразу видим, что их изогнутые линии, отнюдь не проложенные по воле случая, следуют строго определенному плану. Спиральные туманности не образуются подобно пружинам часов витками одной нити. Они всегда двухветвевые. Из противоположных концов вытянутого ядра исходит пара туманных рукавов, которые охватывают его двойными витками. Их кажущееся наложение и переплетение вызывают в туманности Лиры известный эффект бахромчатого и разорванного кольца, и представляет глубокий интерес осознание того, что даже в газообразных массах действует то же конструктивное правило, что и в великом Водовороте в Гончих Псах.

Тем не менее это обстоятельство почти несовместимо с гипотезой о том, что происходит приток вещества. Падения, обусловленные гравитацией, не могли бы ограничиваться двумя узкими областями на центральном теле. Вещество, выбрасываемое из него, с другой стороны, вполне могло бы следовать по этому пути. Можно легко предположить, что внутреннее напряжение вызывает деформацию вдоль заданного диаметра и нигде больше. Солнечные возмущения частично и смутно иллюстрируют такой вид активности. Диаметрально противоположные протуберанцы не являются чем-то неизвестным. Они указывают на действие взрывной силы прямо через солнечный шар. Точно так же формирование спиральной туманности нельзя правильно понять иначе, как результат длительных, направленных в противоположные стороны извержений.

История небес включает в себя закон спиральности. Сфера его господства постоянно расширяется по мере интенсификации исследований. Гюйгенсов «предвестник» в Мече Ориона теперь фигурирует лишь как ядро «великой извилистой туманности», сфотографированной профессором У. Г. Пикерингом в 1889 году. То, что обширная туманность, охватывающая Плеяды, является аналогичной структурой, представляется в высшей степени вероятным, хотя яркость заключенной в ней группы звезд стирает большинство следов ее плана. Масштаб этой смешанной системы, как сообщает профессор Барнард, обнаруживший ее в 1893 году с помощью десятичасовой экспозиции с объективом Уилларда, превосходит наши возможности осознания. Она покрывает 100 квадратных градусов неба сложными деталями. Опять же, примерно в четырех минутах дуги к северо-западу от Кольца в Лире находится небольшая туманность, открытая визуально профессором Барнардом в 1893 году и фотографически разрешенная Килером в изящную спираль. Это двухветвевая левосторонняя спираль, как оказалось и у большого соседнего объекта. Один, по сути, является миниатюрой другого, и теперь, благодаря короткофокусному рефлектору профессора Шеберле, показано, что они связаны между собой изогнутыми складками туманности в сложную спиральную систему. Гантель, по тому же авторитетному мнению, устроена аналогичным образом, и аналогия, часто отмечаемая между ее видом и видом туманности Кольцо, таким образом, неизмеримо расширилась в масштабе.

Галактические отношения Магеллановых Облаков нелегко определить. Они находятся внутри Млечного Пути, но не принадлежат к нему. Будучи загадочными наростами на Вселенной, они предполагают происхождение от гигантских вихрей в текущем потоке звездного устройства. Их разнообразное содержимое, по всем признакам, расположено вдоль вихревых линий. Фотографии мистера Г. К. Рассела в 1890 году сделали это в некоторой степени очевидным, и их показания были подтверждены пластинками из Арекипы, из изучения которых профессор Пикеринг пришел к убеждению, что великая Петлеобразная туманность, 30 Золотой Рыбы, является структурным ядром Большого Магелланова Облака. «Она кажется, — писал он, — центром великой спирали и относится ко всей системе так же, как туманность в Орионе относится к великой спиральной туманности, покрывающей большую часть этого созвездия».

Со всех сторон в звездном небе мы можем различить признаки действия закона свертывания. Иногда они очевидны для взора; иногда полускрыты; но их обычно можно, при должном внимании, отделить от накладывающихся явлений. Они демонстрируются звездами не менее, чем туманностями, как указывал покойный доктор Робертс на основе убедительных фотографических свидетельств; «волосистые» придатки шаровых скоплений выдают их своими криволинейными формами; они встречаются нам в каждом уголке обширного туманного царства. Многие исследователи признают в самом Млечном Пути печать спиральности. Стивен Александр из Нью-Джерси рассматривал величественную галактическую дугу как четырехветвевую спираль, возникшую в результате катастрофических разрывов в примитивном, экваториально нагруженном сфероиде, потоки вещества из которого должны были, вследствие их меньшего углового вращения, отставать по мере удаления от ядра и, таким образом, течь вдоль геликоидальных линий. Р. А. Проктор впоследствии разработал концепцию закрученных галактических потоков, которые, однако, несовершенно соответствовали тому, что показывало небо. А доктор Истон в качестве простой иллюстрации разработал сложную серию спиралей, возможно, происходящих из центральной галактической конденсации, проекция которой на сферу, как он полагает, может объяснить известные особенности Млечного Пути.

Наше внутреннее положение, тем не менее, делает чрезвычайно трудным определение реальных отношений в пространстве звездных потоков, кружащихся вокруг него. Наблюдаемые факты, возможно, в равной степени совместимы со многими другими структурными схемами, помимо тех, что основаны на идее спиральности; и будет благоразумно пока не принимать ни одну из них с твердым убеждением. Мы можем, однако, собрать одну достаточно определенную информацию относительно истории Космоса. Все обитатели небес, звездные и туманные, совершенно очевидно представляют собой обломки примитивного вращающегося сфероида. Его экватор до сих пор отмечен галактическим кольцом, его полюса — двойным балдахином из белых туманностей. Вращательное движение, которым он когда-то обладал в целом, несомненно, сохраняется в его частях, но должны пройти века, прежде чем можно будет выявить фундаментальный звездный дрейф.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[85] Килер, Публикации Ликской обсерватории, том iii., стр. 214.

[86] Росс, Труды Королевского дублинского общества, том ii., стр. 93.

[87] Впервые обнаружено как таковое Холденом и Шеберле в 1888 г., Ежемесячные уведомления, том xlviii., стр. 388.

[88] Деландр, Астрономический бюллетень, февраль 1900 г.

[89] Астрономический журнал, №№ 539, 547.

[90] Мондер, Знание, том xix., стр. 39.

[91] Д-р Макс Вольф помещает точку туманной концентрации в прямое восхождение 12 ч 53 м, склонение +61° 20´, а точку, приписанную галактическому полюсу, — в прямое восхождение 12 ч 49 м, склонение +62°. Публикации Кёнигштуля, том I., стр. 174.

[92] Т. Дж. Дж. Си, «Отталкивающие силы в природе», Популярная астрономия, № 100, декабрь 1902 г.

[93] Начала Земли, стр. 243-247.

[94] Ср. Моултон, Астрофизический журнал, том xxii., стр. 165.

[95] Ежемесячные уведомления, том lx., стр. 259.

[96] См. Знание, том xiv., стр. 50.

[97] Гарвардские анналы, том xxvi., стр. 206.

[98] Астрономический журнал, том ii., стр. 100, 1852 г.

[99] Астрофизический журнал, том xii., стр. 158.

ГЛАВА XIII

ШЕСТВИЕ СОЛНЦ

Явления являются функциями времени, и вид функции должен быть определен в каждом конкретном случае. Именно к этому сводится исторический метод, и его использование является повсеместным и почти обязательным. Мы больше не можем довольствоваться простым общим взглядом на Вселенную; наши мысли неотвратимо стремятся проникнуть в ее прошлое и угадать ее будущее. Статических концепций было достаточно для наших интеллектуальных предков. Они стремились установить равновесие вещей, в то время как мы видим их в бесконечном потоке. Один аспект вызывает следующий, тот — другой, и так до бесконечности; мы не можем, даже если бы захотели, сбалансировать наши идеи на оси преходящего настоящего.

Неизменные небеса древних кажутся нам сегодня изобретением странной расы существ. Мы видим их, напротив, вместе с Шелли как «хрупкую и увядающую сферу», «краткий простор», место и арену перемен. «Неподвижные» звезды давным-давно сорвались со своих привязей и начали скитаться по пространству. В последнее время им приписывают менее очевидный, более интимный вид подвижности. Им были назначены пути индивидуального развития, вдоль которых они, по-видимому, перемещаются по мере того, как проходят медлительные века; и поскольку все, что растет, должно увядать, небесные светила также подвержены року смертности. Но современная наука сделала гораздо больше, чем просто распространила на них мрачную философию фразы «Tout passe, tout casse, tout lasse» (Все проходит, все ломается, все утомляет). Было предпринято не без успеха грандиозное предприятие — проследить в деталях прогресс звездной эволюции и выстроить обширные звездные батальоны в порядке старшинства. Это стало возможным благодаря открытиям спектроскопа. Без его руководства путь можно было бы видеть лишь неуловимыми проблесками, но его никогда нельзя было бы проложить с какой-либо степенью определенности. Гершель нашел для него terminus a quo (исходную точку) в туманностях различных форм, но не пытался проследить его дальше. Мы не колеблясь продолжаем его, от станции к станции, вплоть до terminus ad quem (конечной точки). Не без осознания, правда, остающихся трудностей и неопределенностей, которые, однако, кажутся перевешенными определенной неизбежностью самоорганизации связанных фактов.

Аргумент от непрерывности является основным, на который полагаются. Непрерывная последовательность примеров убедительно свидетельствует о действительном переходе, при условии, что принцип развития (если его так можно назвать) может разумно предполагаться как влиятельный. Ряд минералогических образцов, как бы тонко они ни различались, не предполагает прогрессивного обогащения одной исходной массы руды. В звездах, с другой стороны, можно сказать, обитает своего рода жизненная сила. Они не являются законченными продуктами, а спонтанно действующими машинами. Они — центры энергии, которую они раздают бесплатно, покрывая расходы из собственных фондов. И этот процесс не только очевидно завершим, но должен сопровождаться конституционными изменениями, которые могут быть прослежены тонкими методами исследования. Они прослеживаются, если только мы не обмануты иллюзорными явлениями.

Классификация звезд Секки не была искажена никакими спекулятивными фантазиями. Она была чисто формальной; она была направлена лишь на создание отдельных отсеков для удобного расположения множества по-разному охарактеризованных элементов информации. Затем, постепенно, стала заметна близость градаций между одним классом и следующим; перегородки растаяли; методичный массив показал себя находящимся в движении; и голый каркас обрел форму, под эгидой Цёлльнера и Фогеля, как космическая родословная. Белые звезды были представлены как прародители желтых, желтые — красных звезд; и незаметно прогрессирующее усиление признаков родства между последовательными типами во многом способствовало демонстрации некоторого частичного, если не полного, соответствия указанного порядка истине вещей. С тех пор было сочтено необходимым разделить первый звездный класс на гелиевые и сирианские звезды; и здесь тоже существенное разнообразие незаметно переходит в сходство, приближающееся к тождеству. Все группы взаимосвязаны; вся схема находится на наклонной плоскости изменений. Гелиевые звезды, конденсируясь, переходят в сирианские, те — в солнечные звезды, которые, наконец, краснея из-за усиления поглощения, демонстрируют знак послеполуденного существования в полосчатых спектрах. Финальность красной стадии, действительно, очень далека от абсолютной, но то, что лежит за ней, является предметом догадок.

Существует несколько веских причин считать гелиевые звезды «самыми молодыми» или наиболее примитивными из удивительной совокупности, сверкающей в небесном своде. Первая — это их близость к туманностям. Каждая звезда, замеченная вовлеченной в складки или излияния сияющей дымки, дала — если достаточно ярка для продуктивного исследования — спектр гелиевого качества. Далее, это удивительно разреженные тела. С приблизительной уверенностью, из исследования звездных затмений, было установлено, что гелиевые звезды обычно, возможно, неизменно, обладают гораздо меньшей плотностью, чем Солнце. Излучение, однако, поддерживается сжатием; следовательно, светила в начале своего пути должны быть, в целом, наиболее диффузными. Третий признак молодости — принадлежность к эмбриональным системам, и этот признак очень заметно приписан гелиевым звездам. Одна треть, безусловно, вероятно, половина тех, что были недавно подвергнуты испытанию профессорами Фростом и Адамсом, оказались имеющими спектральные спутники. Это пары, которые, как полагают, были недавно разделены делением единого родительского шара. И это операция, которая, как мы должны полагать, должна быть пройдена рано, или не пройдена вовсе.

Спектры гелиевых звезд своеобразны и наводят на размышления. Те, что принадлежат к самым ранним группам мисс Мори — многие из них заметно туманны — почти не несут следов металлического поглощения, показывая вместо этого линии кислорода, азота и водорода во всех его трех сериях. Условия, необходимые для получения «космической» модификации водорода, соответственно, реализуются в этих зачаточных телах. Каковы эти условия на самом деле, мы не можем сказать, однако можно с уверенностью предположить, что они окажутся электрической природы. Водород напоминает металлы тем, что является электроположительным; он собирается на отрицательном полюсе при электролитическом разложении воды. Существует, однако, несомненная тенденция у примитивных звездных объектов демонстрировать линии поглощения электроотрицательных, а не электроположительных элементов. Можно предположить, что водород может быть способен изменять свое поведение в этом отношении, и что молекулы, излучающие серии Пикеринга и Ридберга, в дополнение к более знакомой серии Хаггинса, на самом деле, посредством некоторой корпускулярной перестройки, приняли электроотрицательное качество, должным образом характеризующее неметаллическое вещество. Ассоциация этой формы водорода с кислородом и азотом в ранних гелиевых звездах была бы, таким образом, естественно связана с одновременным квазиисчезновением из них спектральных признаков металлов.

Гелиевая линия, наиболее характерная для этого звездного семейства, расположена высоко в синей области. Она относится к той же вибрационной последовательности, что и D3, которая также представлена в Ригеле, одной из более «продвинутых» звезд Ориона. В Ригеле мы также встречаем довольно заметный магниевый луч, лежащий ниже синей гелиевой эманации, в то время как железо пока не проявляется. Многочисленные тонкие, слабые полосы, обусловленные его поглощением, появляются только тогда, когда полностью достигается сирианский тип, и они по большей части «усиленного» типа. Когда искровой разряд заменяется дуговым в качестве источника освещения, определенные линии в результирующем спектре становятся ярче по сравнению с другими, и они были выделены сэром Норманом Локьером как «усиленные». Теперь, правило, что линии поглощения в белых звездах относятся к этому классу, поразительно распространено; однако его больше нельзя интерпретировать как указание на чрезмерно высокую температуру для них. Скорее, по-видимому, речь идет об электрических условиях, которые до сих пор не полностью определены, и их постепенное устранение или затухание, вне всякого сомнения, в значительной степени способствует переходу к солнечной стадии. Исчезновение гелиевого поглощения еще более озадачивает. Как только начинает проявляться железо, оно исчезает. В Веге еще есть слабый след его «синей» линии; в Сириусе не остается ни одной.

В спектрах солнечного типа две большие полосы фиолетового света блокируются кальцием; в остальном преобладают металлические дуговые линии, в то время как линии водорода уже не подчеркнуты так сильно, как в белых звездах. Более того, белизна обнаженных сирианских фотосфер стала окрашиваться в желтый цвет из-за развития неглубокой оболочки, частично непроницаемой для синих лучей. По этой причине сравнительное расширение их ультрафиолетовых спектров не дает для звезд разных типов надежного критерия относительной температуры. Будучи верным в принципе, он становится неприменимым, когда в игру вступает неизвестный фактор общего поглощения. Энергетическая кривая солнечного спектра, какая она есть, может быть определена; энергетическая кривая солнечного спектра, какой она была бы, если бы на нее не влияло общее поглощение, должна быть построена на основе выводов. Но только фотосферы, открытые космосу, дают сравнимые результаты. Следовательно, нет веских оснований утверждать, что Сириус горячее Солнца, или Солнце горячее Бетельгейзе. Возможно, это так, но имеющиеся в настоящее время доказательства неубедительны. Явления, истолкованные в этом смысле, могут иметь совершенно иные значения.

Причины считать, что солнечные звезды созревают в антарианские, того же характера и такой же убедительности, как и те, что стремятся доказать их собственное развитие из светил сирианского типа. Существует аналогичная непрерывность образцов. Их можно выстроить один за другим в непрерывный ряд, в котором, по мере того как мы движемся вниз по линии, первоцветный оттенок переходит в оранжевый, а оранжевый — в красный; общее поглощение задерживает все больший процент синих излучений, в то время как специфическое поглощение усиливается темными каналами титана. Углеродные звезды расположить труднее. Д-р Фогель рассматривает их как координатные с антарианским классом. Две разновидности красных звезд с полосчатыми спектрами происходят, по его мнению, из общего запаса, примером которого является наше Солнце. Профессор Хейл также поддерживает этот взгляд, несмотря на некоторые сопутствующие трудности. Его фотографии, безусловно, установили для углеродных звезд связи родства как с антарианским, так и с солнечным семействами; однако остается неоспоримым тот факт, что углеродный тип в значительной степени изолирован от всех остальных. Признаков подлинной миграции к нему мало и они неясны.

Окончательная судьба обоих племен красных звезд может быть только предметом догадок. Большинство составляющих их объектов меняют свою яркость, некоторые до грани периодического угасания; и переменность может быть симптомом внутреннего разрушения. Но организация таких тел глубоко загадочна. Они исключительно удалены и дают мало оснований для исследования. Не было собрано никаких указаний относительно их плотности или внутренней световой мощности. Очень мало известно об их движениях. Они редко образуют двойные комбинации, а те, что они образуют, почти всегда относительно неподвижны. Ни одна красная звезда не движется по вычисленной орбите; только одна, η Близнецов, встречается в длинном списке спектрально-двойных звезд. Революции этой любопытной системы должны оказаться, при тщательном исследовании, полными интереса и поучения.

Сопряженные звезды предоставляют особые возможности для исследователей космогонии. Они, очевидно, современники; они начали на равных в эволюционной гонке; на них действовали идентичные влияния; следовательно, различия в их положении могут быть результатом только несходства в массе или составе. Обычно принимается как должное, что тело, содержащее меньше вещества, чем его собрат, должно развиваться быстрее и раньше подвергнуться окончательному угасанию. Но сэр Уильям и леди Хаггинс обратили внимание на вероятность прямо противоположного случая. Мощная поверхностная гравитация, по их мнению, может служить ускорению перехода от сирианского к солнечному спектру; и тогда мы имели бы гигантские солнца, подобные Капелле, продвинутые по типу, находясь при этом на очень ранней стадии конденсации. Это, возможно, объясняет замечательные спектральные отношения контрастных звездных пар. Всегда, насколько нам пока известно, сирианский спектр дается меньшей звездой, масса которой, судя по аналогии, должна быть даже меньше, чем можно было бы предположить по доле ее тусклости. Правда, распределение массы в двойных системах часто сильно отличается от того, что можно было ожидать. Некоторые пурпурные спутники, например, неопределенного спектрального качества, оказывают гравитационное влияние удивительной силы. Некоторые результаты такого рода, недавно полученные мистером Льюисом и другими, вероятно, окажутся фундаментально важными для теорий звездной эволюции.

То, что мы знаем о «темных звездах», было в основном получено из наблюдения звездных систем. Предполагается, что они являются обитателями звездного Аида, тусклыми странниками среди теней, которые «отжили свой век и перестали быть» солнцами. В «холодном препятствии» этих невидимых светил, как полагают, заканчивается великое космическое шествие. Их присутствие свидетельствует о нисходящем прогрессе распада и придает логическую завершенность аргументу в пользу развития. Тем не менее есть обстоятельства, предостерегающие нас от слишком полной уверенности в том, что их статус действительно является статусом скелетов на пиру света. Очень часто обнаруживается, что они находятся в тесном сопровождении ярких белых звезд. Таким образом, интимно, если не сказать несообразно, сопряженные, они циркулируют и принуждают к циркуляции в короткие периоды, как члены систем, только что, можно сказать, вышедших из скорлупы. Что мы должны думать, например, о темном теле, спектрально обнаруженном как контролирующем вращения главной звезды в трапеции Ориона? Оно, очевидно, сопоставимо по массе с этим несовершенно сконденсировавшимся светилом. Достоверно ли, что оно уже прошло все стадии звездного существования и остыло до планетарного ранга? Столь насильственное предположение, по крайней мере, не должно делаться без должного рассмотрения; и мы можем более благоразумно воздержаться от суждения о том, следует ли считать такие шары — а их множество — изжившими себя или несостоявшимися солнцами.

Спекуляции об исчерпании звездной жизненной силы в последнее время стали неразрывно связаны со сложной проблемой элементарной эволюции. Было получено смутное представление об активности во Вселенной неясных сил, позволяющих, как мы можем видеть, фальсифицировать многие прогнозы. Теория, среди прочих, о диссипации энергии нуждается в пересмотре или уточнении. Да и не была она предложена лордом Кельвином с догматической уверенностью. Он тщательно отметил возможность того, что в «великих кладовых творения» могут быть предусмотрены резервы энергии, благодаря которым потери, понесенные в результате излучения, могут быть полностью или частично возмещены. Ожидаемая возможность, возможно, реализована в явлениях радиоактивности. Но если мы спросим как, мы встретимся на пороге с трудностями, связанными с происхождением гелия. Гелий, по-видимому, является результатом распада радия, причем его генерация сопровождается высвобождением огромных количеств энергии. Его обильное присутствие, таким образом, свидетельствует о длительном и расточительном расходе тепла и света. Тем не менее, именно как компонент высокопримитивных светил он наиболее заметен. Газообразные туманности также включают неизмеримые его запасы, в то время как несовместимо с тем, что мы, кажется, знаем о них, предполагать, что радий когда-либо входил в их состав.

Генезис элементов, по правде говоря, еще не стал предметом связной спекуляции. Текущие идеи относительно него подразумевают двойной курс изменений: сначала путем агрегации, а впоследствии — путем дезинтеграции. И это должно дать нам двойной ряд элементов. С одной стороны, должны быть фиксированные остатки от прогрессирующего процесса, с другой — продукты разложения, постоянно развивающиеся и даже сейчас накапливающиеся. Если претензия гелия занять место среди последних будет окончательно установлена, наши концепции о природе и истории туманностей могут претерпеть странную инверсию; но исход проводимых исследований все еще неопределен и может быть далек.

Тем не менее, совершенно ясно, что электронная теория материи не дает подлинного объяснения источника энергии во Вселенной. То, что выделяется, когда атомы распадаются, должно было быть накоплено, когда они были собраны вместе. Откуда оно было получено? Это фундаментальный вопрос, который лежит в основе каждой дискуссии относительно поддержания жизни солнц. Он остается без ответа и, вероятно, неразрешим.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[100] При этом следует иметь в виду, что их полная темнота не доказана. Все, что достоверно, это то, что их спектры недостаточно ярки, чтобы оставить какое-либо впечатление на экспонированных пластинках.

[101] Томсон и Тэт, Натуральная философия, Приложение E, стр. 494, издание 1890 г.

ГЛАВА XIV

НАША СОБСТВЕННАЯ СИСТЕМА

Наше Солнце явно среднего возраста. Оно не несет ни одного из признаков, ассоциирующихся с юностью у звезд, в то время как его дряхлость — в далеком будущем. Оно пересекает, скорее всего, ровный участок, где восстановление настолько близко уравновешивает расход, что излучение может поддерживаться в течение неопределенного времени на высоком и довольно равномерном уровне. Звезды солнечного типа следуют ровным ходом своего пути с особенно малым количеством прерываний. Они проявляют слабую тенденцию к внутренней переменности. Их периодичность, когда она существует, обусловлена присутствием спутника. Переменные, другими словами, принадлежащие к спектральному семейству нашего Солнца, являются двойными системами; и они обычно, если не всегда, являются незатменными двойными, по образцу δ Цефея. Изменения света, таким образом, могут быть навязаны солнцеподобным звездам внешним влиянием; они не возникают заметно из-за врожденной нестабильности.

Наша планета, соответственно, привязана к безопасному и устойчивому светилу, подверженному не разрушительным спазмам, а превратностям настолько мягким, что они ускользают от четкого метеорологического распознавания. Более того, она управляется политическим устройством, основанным на широкой базе спокойствия и постоянства. Все это так, как и должно быть. Указанные условия были предпосылкой для развертывания человеческих судеб. Нельзя также с уверенностью утверждать, что они были реализованы где-то еще. Наша система может быть уникальной; в то время как, с другой стороны, ее копии могут быть, незаметно для нас, обильно разбросаны по широким просторам космоса. Несомненно, что телескопический наблюдатель на Сириусе или α Центавра увидел бы наше Солнце без спутников; даже Юпитер не мог бы быть приведен в поле зрения оптическими приборами, в какой-либо степени сопоставимыми с теми, что находятся в нашем распоряжении.

Существуют, тем не менее, строгие ограничения на возможную диффузию планетарных миров, подобных тем, что блуждают среди зодиакальных созвездий. Мы стали осознавать парализующие обстоятельства, из-за которых множество звезд лишены возможности поддерживать свиты подчиненных шаров. Спектроскопические открытия заставили пересмотреть идеи относительно космических устройств. Особенно большая доля двойных звезд по отношению к одиночным, установленная ими, делает невозможным более рассматривать солнечную систему как образец, скопированный в широком масштабе по всей звездной области. Мы не можем, таким образом, сравнивать ее с какой-либо другой; механизм, частью которого является Земля, должен, поневоле, изучаться в себе и сам по себе, и он может, вопреки всему, что кажется, быть результатом особого и специфического замысла.

Рассматриваемая машина является самоподдерживающейся и саморегулирующейся; никакая посторонняя сила заметно не влияет на ее работу. Эта невосприимчивость к возмущениям является счастливым следствием ее изоляции. Великая пустота окружает ее. Протяженность орбиты Нептуна — лишь ширина ладони по сравнению с огромной незанятой бездной снаружи — незанятой, то есть, телами существенной массы. Слабость звездного света по сравнению с солнечным дает некоторую меру бессилия звездных притяжений конкурировать с господствующей гравитационной силой, которая управляет планетарной циркуляцией. Именно это придает ей такую замечательную стабильность. Несравненное превосходство Солнца над его зависимыми светилами не только защищает их от иностранного вмешательства, но и сводит к незначительности их взаимные возмущения. Следовательно, сильная концентрация силы, примером которой является наша система — абсолютно деспотический характер осуществляемой власти — способствует установленному порядку путем исключения подрывных изменений.

Организация солнечного царства, как показано современными исследованиями, значительно более разнообразна и сложна, чем полагал Лаплас. Его генетическая схема, действительно, не успела быть обнародованной, как отклонения от регулярности и единодушия движения, на которых она основывалась, начали утверждать свою неудобную реальность. С тех пор они умножились; и, появляясь на виду в самых неожиданных аспектах, они вызывают несообразности, которые требуют для своего объяснения всех ресурсов и дерзостей самых изобретательных космогонистов. Давайте кратко рассмотрим их природу.

Рой астероидов, которые перекрывают разрыв между Марсом и Юпитером, вращается, правда, с общим вихрем планетарного движения; но они используют большую свободу в отношении формы и расположения своих орбит. И их частичное освобождение от правил дороги становится полным для комет и метеоров, которые, тем не менее, доказали свою аборигенность в нашей системе своим полным участием в ее собственном движении. Наконец, несколько главных планет бросают вызов конвенции в устройстве своих собственных хозяйств и тем самым намекают на отступления от предполагаемого нормального курса развития, настолько частые и значительные, что подрывают веру даже в его квалифицированную распространенность. Так, аномально короткий период внутреннего спутника Марса, помимо того, что ставит под сомнение его собственный способ происхождения, имеет тенденцию затуманивать историю его более степенно циркулирующего соседа. Деймос не мог быть выброшен из своего первичного тела при условиях, существенно отличающихся от тех, что сопровождали рождение Фобоса.

Подсистемы Урана и Нептуна демонстрируют, более того, вихри ретроградного движения, предполагающие примитивные возмущения фундаментального рода; в то время как удивительные открытия, связанные с первенцем и самым дальним спутником Сатурна, фотографически обнаруженным профессором У. Г. Пикерингом в 1898 году, добавили еще одну завязанную нить в запутанный клубок, который мы хотели бы распутать. До знакомства с Фебой противотоки революции внутри одного и того же семейства спутников были неизвестны, и, если бы их вообще рассматривали, их отвергли бы как невозможные. Одна тройная звезда, конечно — ξ Скорпиона — была признана, вероятно, владеющей непосредственным и более удаленным спутником, в противоположно направленном орбитальном движении; но случаи во многом несопоставимы, и аналогия, хотя и поучительна, несовершенна.

Если девятую луну Сатурна следует рассматривать как возникшую из конденсирующейся массы планеты, то полное изменение в состоянии родительского тела должно было произойти в течение долгого интервала между его отделением и отделением его преемника, Япета. Изменение, по мнению профессора У. Г. Пикеринга, было не чем иным, как обращением осевого движения. Туманный сфероид, предназначенный для развития в удивительную систему Сатурна, предположительно имел, когда Феба отделилась от него, диаметр шестнадцать миллионов миль и вращался спокойно с востока на запад, в период около полутора лет. Но действие вызванных Солнцем приливов помогло сначала разрушить, а затем инвертировать это движение; ибо естественным результатом приливного трения является синхронизм, а это подразумевает согласие, как по периоду, так и по направлению, между вращением и революцией тела, на которое воздействуют. Ускорение через сжатие сделало остальное; и к тому времени, когда другой спутник был готов отделиться, порождающий шар вращался нормально за семьдесят девять дней, фактический революционный период Япета. Взгляд, что таков был ход событий, правдоподобен на первый взгляд; однако остается сомнение, была ли предполагаемая причина адекватна произведенному эффекту. На расстоянии Сатурна солнечное приливное трение оказывает лишь около 1/20000 своей силы на Землю; его эффективность, с другой стороны, была бы значительно усилена растяжением массы, подвергающейся ему; но приблизительно до какой степени, наши способности вычисления бессильны определить.

Это еще не все. Исчерпывающее фотографическое исследование обещает раскрыть сложности конструкции во вторичных системах, требующие терпеливого усердия многих поколений для их полного распутывания. Семейства великих планет, возможно, будут обнаружены включающими толпы низших членов, которые мало обращают внимания в своих циркуляторных устройствах на оковы конвенции. В таковых как Юпитера, так и Сатурна в последнее время было выявлено явление «астероидных» спутников, как их можно назвать, крошечных тел, путешествующих вокруг своих первичных тел на почти одинаковых средних расстояниях, каждая группа очевидно представляющая неагломерированные материалы одного полноразмерного спутника. Пигмейские компоненты таких групп, несомненно, существуют в множестве; каждая великая планета, скорее всего, окружена по крайней мере одной зоной луночек; но пока были подобраны только образцы-объекты. Десятый спутник Сатурна, открытый, как и его предшественник, профессором У. Г. Пикерингом, таким образом ассоциирован, по своему периоду и местоположению, с Гиперионом, седьмым и наименее заметным из визуального поезда Сатурна, кажущаяся незначительность которого подсказала сэру Джону Гершелю, что он может иметь много сожителей в широком разрыве между Титаном и Япетом. Но догадка должна была ждать верификации до тех пор, пока методы не были интенсифицированы сверх того, что казалось возможным в середине девятнадцатого века.

Соответствующая пара Юпитера, найденная профессором Перрином, циркулирует далеко за пределами границ первоначального галилеева царства, по орбитам, которые переплетаются как следствие их заметной разницы в эксцентриситете. Они взаимно наклонены под углом 27 градусов, и не предполагается, что они фактически пересекаются, так что столкновения, по-видимому, исключены. Прямое движение указано, но пока не может быть заявлено как принадлежащее вполне определенно обоим объектам. Мы только начинаем знакомиться с погруженными популяциями царств Сатурна и Юпитера; они, возможно, многочисленны; они, безусловно, своеобразны, и мы нетерпеливо и с любопытством ожидаем дальнейших развитий их замечательного поведения.

Единственный достоверный вывод, вытекающий из разнообразия фактов, установленных за последние сто лет, заключается в том, что наш мир не является (так сказать) машинным производством. Modus operandi (способ действия), использованный для высвобождения планет из их туманной матрицы, не обладал жесткостью чугуна; он был адаптируем к обстоятельствам; он оставлял место для проявления безграничной изобретательности в деталях. Это было сделано, тем не менее, совместимым с идеальным сохранением основного порядка, как в замысле, так и в действии. Общий план широко проложен и безошибочен; пружины машины не потревожены в своей свободной игре, и по той первичной причине, что отступления от регулярности, которые могли бы, каким-либо образом, оказаться угрозой стабильности, затрагивают тела пренебрежимо малой массы. Великий размах установленного движения продолжается независимо от них. «De minimis non curat lex» (Закон не заботится о мелочах).

Так, хаотическое поведение комет безвредно только из-за их незначительности. Если бы оно имитировалось существенно притягивающими массами, оно не могло бы не поставить под угрозу планетарные корректировки. Даже астероиды были бы небезопасными соседями, если бы не их бессилие; и примечательно, что Меркурий, самая маленькая из главных планет, циркулирует по пути астероидного типа. Казалось бы, важный размер несет с собой обязательство вращаться по орбите с малым эксцентриситетом, наклоненной под малым углом к главной плоскости системы. Причина, почему это должно быть так, не очевидна; но если бы это было иначе, равновесие, ныне так твердо установленное, существовало бы ненадежно или вовсе не существовало бы.

Утверждение, действительно, что оно твердо установлено, может быть сделано только с оговоркой. Мы не знаем никаких причин, ведущих к его свержению; тем не менее они могут возникнуть или быть уже незаметно активными. Одной из таких скрытых возможностей является присутствие сопротивляющейся среды в межпланетном пространстве. Обломки и остатки материи должны, вне всякого сомнения, встречаться там — внезаконные молекулы, самоизгнанные из газовых оболочек слабых шаров; тонкие остатки кометного снаряжения, изгнанные среди мимолетных великолепий перигелия; продукты ионной диссоциации, летящие от удара ультрафиолетового света — и все рассеянные через эфирный океан, который «разрезается впереди и закрывается сзади», когда движущиеся тела пересекают его. То, что его безразличие разделяется обычными материальными веществами, когда они находятся в последней стадии разрежения, является правдоподобной, но не подтвержденной догадкой. Безопасно сказать только то, что замедление скорости в том, что может сойти за пустое пространство, является нечувствительным или нулевым.

Могут, тем не менее, существовать пружины упадка в солнечной системе. Некоторые из них были обсуждены М. Пуанкаре, чье доверие к обнадеживающим демонстрациям Лапласа и Лагранжа обратно пропорционально величине членов, которыми они были вынуждены пренебречь. Они имели дело с фиктивными шарами, лишенными ощутимых размеров и управляемыми строгим ньютоновским законом. Но на реальные планеты и их спутники воздействуют и другие силы, фрикционные, магнитные, радиоотталкивающие, совместные эффекты которых могут быть не полностью исчезающими. Приливное сопротивление вращению, несомненно, вызывает малую, но невосполнимую потерю энергии. Луна, например, как заявляет М. Пуанкаре, сейчас получает, благодаря реактивным последствиям приливного трения в расширении своей орбиты, не более 1/28 vis viva (живой силы), которой лишается Земля из-за бесконечно малого замедления своего вращения; и оставшиеся 27/28, будучи рассеянными в пространстве в виде тепла, окончательно изымаются из системы.

Окончательное состояние, как нам говорят, к которому стремится планетарный механизм, — это состояние синхронной революции, в период около двенадцати лет, всех его членов. Это могло бы, помимо возможности сопротивляющейся среды, иметь неопределенное постоянство; в противном случае постепенно последовало бы падение к центру, и одна одинокая сфера, холодная, суровая и неосвещенная, заменила бы сияющий шар наших лазурных небес с его разнообразным и изысканно уравновешенным кортежем. Необеспеченные векселя на будущее, однако, не входят в число самых ценных активов науки, и завершение, столь неизмеримо отдаленное, может быть предвосхищено множеством непредвиденных случайностей. Что может быть и было установлено, так это относительная долговечность схемы, с которой видимые судьбы человеческой расы так тесно связаны. Она, несомненно, просуществует достаточно долго для их осуществления. Любопытство, которое стремилось бы пронзить дальнейшую тьму, вероятно, останется неудовлетворенным.

Но есть и дальнейшая перспектива. Другие и неисчислимые элементы остаются для учета. Солнце, хотя и автократ в своем собственном владении, само подвержено внешним влияниям. Как звезда, оно вынуждено следовать туда, куда его влекут объединенные притяжения его собратьев-звезд; не можем мы также полностью интерпретировать призыв, которому оно подчиняется. Непосредственный результат в перемещении солнечной системы к созвездию Лиры, правда, был определен, но конечный масштаб и цель путешествия остаются глубоко неясными. Темп следует считать неспешным: двенадцать миль в секунду — это немногим более половины средней звездной скорости. Мы, однако, вероятно, не испытали бы никаких неудобств от того, что нас пронесли бы через эфир в поезде такого звездного удара молнии, как Арктур. Только чрезмерные скорости любых случайных тел, которые мы могли бы случайно подобрать, выдали бы обычному опыту факт нашего собственного быстрого прогресса. Как есть, наши подметания из космоса кажутся скудными.

Если бы клочья от зачаточных миров, или пыль разрушенных миров, устилали путь нашей системы, они должны были бы быть аннексированы ею при ее прохождении, временно или полностью, и мы тогда ожидали бы найти апекс пути Солнца отмеченным, если не иначе, преобладающим притоком с той стороны комет и метеоров. Тем не менее, нет следа такого предпочтения в распределении их орбит. Отсюда вынужденный вывод, что Солнце прикрепило к себе, помимо членов своего непосредственного хозяйства, неопределенную толпу далеких вассалов, которые, своим сопровождением его марша, заявляют вместе с ним о первоначальном корпоративном единстве. К этому правилу может быть несколько исключений. Случайный аэролит, вероятно, входит в атмосферу Земли с гиперболической скоростью и занимает ранг, соответственно, в строжайшем смысле, иностранного нарушителя; но широкая истина едва ли может быть оспорена, что Солнце путешествует через виртуальную пустоту.

Мы, однако, не видим необходимости в том, чтобы он продолжал делать это вечно. По-видимому, вблизи центра и по направлению к периферии звездного мира царят совершенно разные условия. То, что можно назвать внутренней пустотой Млечного Пути, занято главным образом звездами солнечного типа, включая одну, которая, по нашему разумению, превосходит остальные; они разделены огромными, по-видимому, пустыми промежутками; они не являются туманностями и обладают стабильным строением. Это безопасное местопребывание принадлежит нам в настоящее время, хотя в будущем его, возможно, придется сменить на менее защищенное от потрясений. Форма и размер орбиты Солнца совершенно неизвестны; соответственно, изменения окружающей среды, которые будут сопровождать ее описание, не поддаются предположениям. Наш текущий путь наклонен под небольшим углом к плоскости Млечного Пути. По-видимому, он отклонится, но, возможно, недостаточно для того, чтобы уберечь нашу систему от запутывания в галактических скоплениях звезд. В нашем неведении относительно их состава невозможно предсказать результаты: они неопределенны и чрезвычайно отдалены. Более того, относительная медленность движения Солнца в некотором роде гарантирует постоянство его существующих космических связей. Насколько может судить наука, они могут в конечном итоге быть разрушены какой-либо предопределенной катастрофой, но эта возможность лежит вне сферы рационального прогнозирования.

Вселенная, отраженная в человеческом разуме, обретает масштаб по мере того, как зеркало становится чище. Ранние астрономы представляли себе лишь одну солнечную систему и одну «искусно созданную Землю», на которую «бледное население небес» изливало влияния — зловещие или благоприятные. Позже человеческий эгоцентризм принял иную форму. Вся Вселенная была уподоблена нашему конкретному маленькому поселению в ней. Земные условия были универсализированы. Никакие другие, отличные от них, не считались допустимыми или целесообразными. Казалось, возможен лишь один ответ на вечный вопрос «Cui bono?» (Кому выгодно?), с которым беспокойная мысль обращалась к небесам. Лишь одна цель считалась достойной осуществления: размножение в далеких звездных мирах копий нашей собственной планеты и создание подходящих мест для мириад разумных существ, настолько мало отличающихся от нас, насколько это совместимо с минимумом разнообразия в их материальном окружении.

Распространение этой астральной филантропии было в некоторой степени сдержано прогрессом знаний. Благодаря ему было показано, что наше положение и обстоятельства, если и не являются совершенно уникальными, то, во всяком случае, весьма далеки от неизбежных. Процессом исключений он сократил до относительно ограниченного числа класс звезд, которые можно справедливо рассматривать как возможные центры жизни; он значительно расширил сферу различимого разнообразия в космических устройствах и предостерег от ошибок в изложении, вызванных врожденными предрассудками. И мы, безусловно, не отклонимся от истины, признав свою неспособность проникнуть во все глубины и сложности Бесконечного Замысла.

СНОСКИ:

[102] Неопределенность, затрагивающая наилучшие достижимые результаты в исследовании погодных циклов, становится поразительно очевидной при сравнении глубоких и трудоемких работ Г. У. Кло (Astrophysical Journal, том XXII, стр. 42) и К. Истона (Petermann's Geogr. Mittheilungen, 1905, вып. VIII, и Proceedings Amsterdam Academy of Sciences, 24 июня 1905 г.).

[103] Р. Т. А. Иннес, Reference Catalogue, стр. 155 А.

[104] Harvard Annals, том LIII, стр. 61, где, однако, обращение объясняется смещением плоскости вращения.

[105] Дж. Г. Дарвин, Philosophical Transactions, том CLXXII, стр. 526; Молтон, Astrophysical Journal, том XI, стр. 110.

[106] Monthly Notices, том IX, стр. 91.

[107] Ф. Э. Росс, Lick Bulletin, № 82.

[108] Annuaire du Bureau des Longitudes, 1898.

ГЛАВА XV

ОСТАТКИ И ПЕРЕЖИТКИ

Если Солнце и планеты в действительности были сформированы в их нынешнем виде из первичной туманности, то относительно пустое окружающее пространство должно быть естественным образом усеяно фрагментами неиспользованного материала. Ибо процесс образования шарообразных тел, как можно подумать, вряд ли мог быть выполнен с такой аккуратностью и точностью, чтобы не оставить никаких обрывков или стружек в великой мастерской. Остаточный материал должен существовать, если только наши предвзятые идеи не являются грубо ошибочными; и нам не нужно далеко ходить, чтобы найти его. Мы находим его, по-видимому, в двух формах, представляющих любопытные различия, но фундаментально, мы едва ли можем сомневаться, принадлежащих к одному и тому же порядку вещей. Эти два вида отходов можно обнаружить в бесчисленной армии комет и в странном, бледном конусе зодиакального света.

Одним из наиболее важных и надежных дополнений к знаниям в области космогонии, сделанных в девятнадцатом веке, было установление того, что кометы находятся в состоянии полной, постоянной и изначальной зависимости от Солнца. То есть подавляющее большинство, если не все они, сопровождают его в его звездном путешествии. Соответственно, они были и с незапамятных времен остаются его клиентами, и могут утратить этот статус только в результате сильных возмущений, вынуждающих их безвозвратно покинуть свои замкнутые орбиты и следовать по гиперболическим путям. Таким образом, возможна незначительная утечка комет из нашей системы, которая может быть, а может и не быть компенсирована присоединением случайных членов этого класса, аналогичным образом изгнанных из пределов далеких звезд. Но это второстепенное соображение; существенный момент, который следует иметь в виду, заключается в том, что кометы являются прирожденными подданными Солнца, что они составляют неотъемлемую часть его свиты, что они имеют то же самое материальное происхождение, подчиняются его власти и должны разделить его судьбу. Их изучение должно, следовательно, оказаться весьма проливающим свет на предысторию нашей системы, и по этой особой причине, что они, по-видимому, по праву принадлежат к тому исчезнувшему миру, который космогония призвана реконструировать. Мы можем сделать вывод, что они являются подлинными примитивными объектами солнечной компании; они сохраняют нечто от дикости прерий, не будучи укрощенными постоянно навязываемой гравитационной дисциплиной. Каждое прохождение перигелия — это приключение; между ним и следующим могут произойти роковые события. Силы, пренебрежимо малые для плотных планетных тел, заметно действуют на их разреженные материалы; они отчасти поразительно иллюстрируют, а отчасти фантастически инвертируют обычные способы природных процессов. Но здесь нас главным образом интересует их антикварное значение.

Допуская для зарождающейся солнечной туманности такое строение, какое было предложено Кантом и принято с поправками М. дю Лигондесом, мы сталкиваемся с почти неизбежным следствием симптоматических пережитков. Другими словами, клочья сырой материи, которые избежали вовлечения в вихри зарождающихся планет, должны продолжать циркулировать, как они циркулировали с самого начала, во всех возможных плоскостях и без предпочтения ни правостороннего, ни левостороннего направления. Эти беспризорные и бросовые объекты должны, по сути, быть неотличимы от комет — «les seuls témoins» (единственные свидетели), согласно французскому космогонисту, «qui nous restent sur le mode de la circulation première» (которые остались у нас о способе первичной циркуляции). [109] Эта идентификация заманчива для воображения и почти убедительна для разума.

Существуют ясные доказательства того, что то, что мы можем рискнуть назвать естественным способом кометной циркуляции, абсолютно свободно от правил, которые придают движениям планет недвусмысленный отпечаток согласованности. Немногие кометы, демонстрирующие некоторую степень соответствия общему плану, — это те, которые подверглись многочисленным возмущениям и поэтому больше не могут быть призваны в качестве беспристрастных свидетелей; в то время как их необученные собратья, оставленные относительно свободными следовать импульсу своего начала, не проявляют никаких геометрических предпочтений в своем способе передвижения. Они вращаются безразлично по или против хода знаков; их пути наклонены под любым возможным углом к эклиптике; они приближаются к Солнцу в заметно равных количествах со всех сторон неба; они согласуются только в том, что движутся по эллипсам, настолько вытянутым, что они стремятся к параболическому пределу. Но именно таким образом, и никак иначе, мы должны ожидать обнаружить тела, циркулирующие, которые, будучи агрегированными случайным образом (как предполагал Кант) в начале, отклонились в наименьшей возможной степени от начальных условий своего системного объединения. Таким образом, можно привести веские доводы в пользу того, чтобы рассматривать кометы как образцы использованной туманности, как устаревшие компоненты невообразимого хаоса, которые, избежав действия законов изменения, проплыли сквозь поток веков практически нетронутыми и невозмущенными.

Однако вопрос имеет и другие аспекты, помимо этого чисто механического. Все они должны быть гармонизированы истиной, которая не может быть гарантирована более надежно, чем согласующимися свидетельствами; тем не менее, существуют трудности в осуществлении этого согласования. Кометы не являются, в химическом смысле, тесно связанными с туманностями. Они фундаментально имеют углеродистый состав — свободный водород не проявляется в них спектроскопически, — в то время как они включают металлические ингредиенты, иногда раскаляемые мощным возбуждением при пролете через перигелий. Но газообразные туманности светятся главным образом светом некоторых неизвестных веществ, усиленным лучами водорода и гелия. Углеродные полосы и металлические линии одинаково чужды их спектрам. Также нет никакой общности, о которой мы пока знаем, между химией белых туманностей и химией комет. Небулярная гипотеза кометного происхождения, таким образом, не одобряется результатами анализа света. Тем не менее, существуют возможности примирения. Спектральные условия должны быть подвержены изменениям. Качество света, излучаемого телом смешанного состава, не может не меняться при неизбежном изменении физического состояния, вызванном внешними воздействиями или внутренними изменениями.

Селективное освещение, вне всякого сомнения, в значительной степени влияет на изменение информации, которую мы можем получить о составе удаленных масс, и его способы действия кажутся капризными, потому что они очень несовершенно изучены. Следовательно, спектральные модификации могут происходить просто из-за замены одних элементов другими при осуществлении (допустим) электрического разряда, хотя все они с самого начала присутствовали одновременно в неизменных пропорциях. Более того, химическую неизменность больше нельзя принимать как должное. Мы узнали в последнее время, что даже элементарная индивидуальность разрушается под ударами времени. Рано или поздно оттиск, каким бы незыблемым он ни казался, будет стерт, произойдут трансформации видов, и новые комбинации материи тонко приспособятся к нуждам растущего мира. Эти вещи, правда, окутаны большой неясностью, но мы уловили проблески нестабильности, достаточно ясные, чтобы послужить решительным предостережением против догматических интерпретаций спектральных характеристик. Физическая наука может тогда лицензировать теорию комет М. дю Лигондеса с предварительным «Nihil obstat» (ничто не препятствует).

Зодиакальный свет предполагает другой набор соображений. Поскольку кометы имеют допланетное происхождение, эклиптическое свечение должно считаться постпланетным. Оно относится к более поздней эпохе, будучи составленным, согласно принятому мнению, [110] из излишков материалов, оставшихся после строительства ряда планет, к которому принадлежит наша собственная. Его можно сравнить с сывороткой, из которой был отделен творог. Все хорошее было извлечено из него; нас могло бы искусить желание отбросить его на растущую кучу небесного мусора, вместе с назойливым астероидным роем, несколькими дюжинами невыдающихся комет и сотнями плохо определенных метеорных систем. Но небесные отходы всегда стоит просеивать, прежде всего, ради признаков генеалогического происхождения, и было бы неразумно пренебрегать шансом найти их в своеобразных отношениях зодиакального света.

Тройное явление, оно состоит, если смотреть полностью, из конуса, полосы и противосияния. Связь этих частей в целое очевидна, хотя и загадочна. Обычно, однако, виден только конус. Он появляется примерно во время весеннего и осеннего равноденствий, после заката и перед восходом солнца соответственно, как слабое линзовидное свечение, сужающееся вверх от места нахождения Солнца под горизонтом к вершине высоко у меридиана. Под названием «Ложный рассвет» он был знаком, вероятно, с древних времен восточным народам. Но они искали его на противоположном конце ночи, чем тот, которому отдают предпочтение европейские наблюдатели; также явление не привлекало особого внимания здесь, в Англии, до 1660 года, когда Джошуа Чилдри опубликовал его описание в своей «Britannia Baconica». Тем не менее, оно было специально замечено примерно семьюдесятью годами ранее Кристофом Ротманом из Гессена и, должно быть, менее осознанно воспринималось бесчисленными зрителями, которые, скорее всего, включали его, наряду с такими разнообразными объектами, как хвосты комет, лучи полярных сияний и следы метеоров, в неопределенный класс явлений, известных с давних пор как «trabes» (балки).

Свет обычно намного слабее Млечного Пути, который он, тем не менее, временами безошибочно затмевает. [111] Реальные колебания яркости, по-видимому, связаны с этими изменениями; однако они не следуют никакому прослеживаемому закону периодичности и, безусловно, не зависят от цикла солнечных пятен.

Противосияние, впервые отмеченное Пезенасом в 1730 году, [112] вскоре было предано забвению и должно было быть переоткрыто через сто двадцать лет Брорсеном, который дал ему нынешнее название «Gegenschein» (противосияние). В последнее время его довольно постоянно наблюдают, особенно профессор Барнард, которому оно представилось, из-за скудности имеющихся записей, как удивительная новинка. [113] Удивительным оно, безусловно, является. Вид противосияния — это большое эллиптическое пятно рассеянного света, размером около 12 на 9 градусов, расположенное диаметрально противоположно Солнцу. [114] Время от времени, хотя и довольно редко, оно воспринимается соединенным с конусом «зодиакальной полосой», полоской исчезающей светимости, почти следующей линии эклиптики. Мы не можем, следовательно, ошибиться, признав великий пирамидальный луч, центрированный на Солнце, с противосиянием и его связующей полосой, как секции единого образования, составляющего в некотором роде субстрат солнечной системы. Недавнее наблюдение, сделанное профессором Ньюкомбом в уникальных условиях, доказывает, что оно гораздо менее исключительно «зодиакальное», чем предполагалось. Глядя на север с вершины Ротхорна в полночь 29 июля 1905 года, он заметил хорошо выраженное свечение, распространяющееся на 35 градусов от места Солнца. [115] Это был свет в его поперечном аспекте, который никогда раньше не видели и даже не искали; и мы узнаем из него замечательный факт, что Солнце заключено в обширную, тускло светящуюся сферу с обхватом не намного меньше орбиты Венеры и неопределенно рассеянную вдоль экваториальной плоскости.

Несмотря на его тусклую неопределенность, ни спектроскоп, ни камера не являются полностью неэффективными для изучения этой необычайной принадлежности. Мы положительно узнали, что его излучение относится к непрерывному типу, происхождение которого через отражение солнечного света от малых твердых тел кажется более чем вероятным. Вся структура, следовательно, должна быть порошкообразной или метеорной природы; она состоит из независимо движущихся частиц. Но на дальнейший вопрос: «При каком режиме циркулируют эти частицы?» — пока нет решительного ответа. М. Ханский [116] и другие считают свет истинным солнечным придатком, расширением короны, и в этом случае он имел бы формальное, но не материальное постоянство. Он представлял бы собой постоянно меняющуюся совокупность множества мельчайших тел, исходящих от Солнца или отталкиваемых им, и в большой пропорции падающих обратно к его поверхности. Однако некоторая трудность возникает в этом взгляде из-за огромных размеров проблематичного свечения. То, что оно простирается далеко за пределы орбиты Земли, становится очевидным благодаря явлениям противосияния и полосы. Правда, масштаб отталкивающего действия Солнца не может быть ограничен; тем не менее, мы могли бы естественным образом ожидать, что его продукты станут слишком разреженными для распознавания за пределами радиуса, возможно, в пятьдесят миллионов миль.

Допуская, с другой стороны, остаточный характер зодиакального света, мы должны приписать ему строение, аналогичное кольцам Сатурна. Каждый из космических атомов, собранных в нем, вращался бы вокруг Солнца сам по себе, едва ли потревоженный своими соседями. Также нам не нужно отчаиваться в определении с разумной уверенностью, на чьей стороне истина в этом вопросе. Соперничающие гипотезы могут быть проверены критерием, применение которого отнюдь не является труднодостижимым. Он предоставляется геометрическими отношениями зодиакального света. Очевидно, что если Солнце может претендовать на органическую связь с ним, его ось должна совпадать с плоскостью солнечного экватора; в то время как если он представляет собой отходы от кантовской туманности, он должен простираться вдоль главной плоскости нашей системы — плоскости максимального момента количества движения — плоскости, к которой первичная агломерация вращающихся частиц коллапсировала по мере конденсации. Вопрос о плоскостях, следовательно, является решающим. Расположено ли зодиакальное истечение симметрично относительно солнечного экватора, или оно относится собственно к эклиптике, которая очень незначительно отклоняется от фундаментальной плоскости солнечной системы? Свидетельства, к сожалению, противоречивы. Большинство наблюдателей локализовали тусклый равноденственный конус прямо вдоль пути Солнца; некоторые, при исключительно благоприятных обстоятельствах, заметили в нем заметное отклонение от пути Знаков.

Определения М. Маршана с Пик-дю-Миди, например, указывали на вероятное совпадение между солнечной экваториальной плоскостью и осью света; [117] и д-р Макс Вольф преуспел в 1889 году в получении фотографического отпечатка, который, хотя и был частичным и несовершенным, имел тенденцию подтвердить вывод Маршана. [118] Опять же, 16 ноября 1904 года, когда конус показал замечательный блеск, в Кёнигштуле было отчетливо замечено, что он отклоняется и отделяется от эклиптики, поднимаясь в небо. Теперь, однако, когда было положено начало фотографированию этого загадочного обитателя сферы (подвиг был выполнен как в Флагстаффе, так и в Гейдельберге), мы можем с уверенностью ожидать скорого примирения противоречивых утверждений относительно его местонахождения. До тех пор мы не можем рискнуть утверждать, что он в действительности является тем, чем кажется — туманным пережитком.

СНОСКИ:

[109] Лигондес, цитируется по l'Abbé Moreux, Le Problème Solaire, стр. 67.

[110] Море, Le Problème Solaire, стр. 133; Леджер, Nineteenth Century, март 1905 г.

[111] Гумбольдт, Cosmos, том IV, стр. 563 (перевод Отте); Маундер, Journal of the British Astronomical Association, том VIII, стр. 174; Макс Вольф, Königstuhl Report за 1904 г.

[112] Paris Memoirs, 1731, цитируется по Р. Вольфу, Geschichte der Astronomie, стр. 695.

[113] Popular Astronomy, том I, стр. 337.

[114] Нейланд, Astr. Nach., № 4008.

[115] Astrophysical Journal, том XXII, стр. 209.

[116] Comptes Rendus, 1905, № 6; Nature, 23 февраля 1905 г.

[117] Comptes Rendus, том CXXI, стр. 1134.

[118] Sitzungsberichte, Мюнхен, Bd. XXX, стр. 197.

ГЛАВА XVI

ЖИЗНЬ КАК РЕЗУЛЬТАТ

Создание миров, мы уверены, не было бесцельным, и его самая очевидная цель для нашего разума — это подготовка подходящих обителей для органической жизни. Никакая другая не кажется сопоставимой по важности; никакая другая, действительно, не входит в полный охват нашего постигающего интеллекта. Тем не менее, его ограничения нельзя забывать. Человеческая точка зрения — не единственная, с которой можно обозревать совокупность вещей; и хотя мы не можем покинуть ее, мы все же можем признать, что вид, доступный с нее, вероятно, не является всеобъемлющим. Мы только с уверенностью знаем, что цель, которая кажется нам высшей, в одном случае была успешно достигнута; насколько она стремилась быть достигнутой в других местах, всегда должно оставаться предметом спекуляций.

На нашем собственном земном шаре присутствие жизни не менее загадочно от того, что оно обильно и привычно. Мы можем проследить странную историю ее медленного развертывания, но тайна ее инициации ставит в тупик наше самое тщательное исследование. Остывшая корка некогда расплавленного шара служит сценой для драмы; под ней все еще царит первобытный жар. Температура неуклонно растет с погружением в недра Земли; на глубине около двух миль она должна достигать точки кипения воды на уровне моря. Эта температура, которая абсолютно исключает жизнедеятельность, была ранее, вне всякого сомнения, температурой поверхности. В некоторую давно прошедшую эпоху, соответственно, наши будущие океаны висели в виде колоссальной оболочки пара над горячей коркой шлака и лавы; наша изобилующая планета была бесплодной; она не таила в себе ни обещания, ни потенции, ни видимой возможности жизни.

Так она должна была бы оставаться, если бы закон непрерывности соблюдался жестко; но пришло время для нового начала, и новое начало было сделано. Произошло знаменательное изменение; инертная Природа была оживлена; то, что было стерильным, стало вдруг плодоносным; неизмеримая пропасть была преодолена, и движение было начато вдоль бесконечной линии прогресса. То, что прогресс был начат и направлен разумной Волей, является единственным выводом, выводимым из рационального обзора известных фактов.

Жизнь можно изучать в ее проявлениях, а не в ней самой. Попытки определить ее послужили лишь для того, чтобы показать нашу неспособность «поднять расписную завесу». Мы можем, однако, видеть, что ее присутствие сопровождается характерными эффектами, достигаемыми в гармонии с законами неорганической природы, хотя и не в слепом подчинении им. Их действие каким-то образом сдерживается и, по-видимому, тонко, но надежно направляется к определенным целям, предписанным жизненными потребностями каждого животного или растения. Этот модифицирующий принцип безошибочно регулирует экономию каждого живого организма; прекращение его деятельности означает смерть.

Наука не добилась реального прогресса в решении загадки жизненной силы. Напротив, ее неуловимость становится все более очевидной по мере того, как исследования становятся более точными. При менее строгой дисциплине мысли контраст между жизнью и смертью казался менее разительным. Легко принималось на веру, что ползающие существа порождаются гниением, при этом, в случае необходимости, призывалась на помощь virtus cœlestis (небесная сила) восьмой сферы. Так, в IX веке рождение мышей из сырой земли считалось обозначенным словом mus (мышь) от humus (земля); [119] а Ван Гельмонт в разгар возрождения наук без тени сомнения опубликовал рецепт создания этих же животных. [120] Однако уже тогда можно было получить более достоверные сведения; и Франческо Реди в 1668 году кристаллизовал мнение Гарвея в знаменитой максиме: «Omne vivum ex vivo» («Все живое — из живого»). Ее истинность неоспорима. Оспариваемая и проверяемая снова и снова, она всякий раз подтверждалась и теперь, несмотря на некоторые аномальные эффекты радия на телячий бульон, может считаться выведенной за пределы законного поля дискуссий. «То, что жизнь предшествует жизни, — заявил лорд Кельвин в 1871 году, — кажется мне столь же несомненным учением науки, как и закон тяготения». [121]

Но эту последовательность нелегко начать в рамках строго униформистской концепции. Заманчиво, хотя и едва ли удовлетворительно, прибегнуть к требованию от прошлого того, на что мы не осмеливаемся претендовать в настоящем. Две с половиной тысячи лет назад это уже было в моде. Геродот отмахивается от генеалогического затруднения замечанием: «γένοιτο δ'άν πᾶν έν τῶ μακρῶ χρόνω», что можно вольно перевести как: «За долгий срок времени может случиться что угодно». Мы склонны думать, что условия в далеком прошлом могли быть более гибкими. Доказанная невозможность сегодняшнего дня становится смутно мыслимой, если смотреть на нее сквозь туман бесчисленных вчерашних дней. «Если бы мне было дано, — сказал профессор Гексли, [122] — заглянуть за бездну геологически зафиксированного времени в еще более отдаленный период, когда Земля проходила через физические и химические условия, которые она не сможет увидеть вновь, подобно тому как человек не может вспомнить свое младенчество, я ожидал бы стать свидетелем эволюции живой протоплазмы из неживой материи». Этим первым жизненным соединениям он приписал грибовидную природу и способ роста, и этот выбор лишил его спекуляцию всякой правдоподобности, которая могла бы ей принадлежать в противном случае. Грибы не являются самодостаточными; они не могут обеспечить себя питанием из сырья минерального мира; они зависят от гостеприимства иначе организованных существ. Следовательно, они, безусловно, не входили в число «первых милостей природы». Мистер Герберт Спенсер также был склонен рассматривать самозарождение как устаревший процесс. Скачок от неживого к живому, который теперь признается более здравомыслящими биологами как неосуществимый, мог быть совершен, как ему казалось, когда «тепло земной поверхности падало через те диапазоны температур, при которых высшие органические соединения нестабильны». Но «почему» — еще предстоит выяснить. Стерилизованный раствор — это как раз тот, который остыл с высокой термической ступени; обожженный кирпич находится в аналогичных условиях. Почему появление жизни в первобытные времена должно было благоприятствоваться состоянием вещей, которое здесь и сейчас для нее губительно?

Суть биологической проблемы заключается в «протоплазме». Слово было введено фон Молем в 1846 году с целью подчеркнуть важность вещества, которое оно обозначало и которое действительно составляет основную массу каждого организма — животного и растительного, человека, гриба и амебы. Гексли справедливо назвал ее «физической основой жизни», добавив, однако, неудачное предположение, что ее появление могло быть одной из удачных находок природы. Это была бы находка неисчислимого значения, но неисчислимой невероятности. «Арифметически невозможные шансы» были против того, чтобы этот конкретный бросок выпал из лукрецианской игральной кости. «Первичная слизь» (используя выражение Окена) состоит из кислорода, азота, водорода и углерода с ничтожным процентом фосфатов и других солей. Но эти компоненты соединены весьма искусным образом. Восемь или девять сотен элементарных атомов, по сути, идут на создание одной молекулы протоплазмы, образуя структуру чрезвычайной сложности, крайне деликатно сбалансированную и в высшей степени нестабильную. Соответственно, она является результатом применения специально направленных сил и накапливает для блага производящего организма энергию, затраченную на ее построение. Оставленная сама себе, она быстро распадается и возвращает свои составные части в их родную неорганическую сферу. Господствующие там законы, по правде говоря, враждебны существованию протоплазмы; предоставленная их неумолимому действию, она погибает. Нам было бы столь же разумно предполагать, что в геологическом прошлом реки текли в гору, как и то, что неорганическая природа случайно наткнулась на этот чудесный постулат и продукт жизни.

Профессор Гексли утверждал, что жизнь — это «свойство протоплазмы», неизбежный результат «природы и расположения ее молекул», и он пытался прикрыть абсурдность этого утверждения, приведя в качестве аналогии совершенно несопоставимый случай. Вода, аргументировал он, обладает качествами, совершенно не похожими на качества кислорода или водорода, и протоплазма может аналогичным образом, благодаря простой сложности расположения и пробуждению скрытых сродств, стать наделенной трансцендентными силами, связанными с одушевленным существованием. «Какой же тогда лучший философский статус, — воскликнул он, — имеет жизненность (vitality), чем водянистость (aquosity)?» [123] «Правда, — добавил он, — протоплазма может быть порождена только протоплазмой, способом, который ускользает от нашего понимания, но разве кто-нибудь вполне понимает modus operandi (способ действия) электрической искры, проходящей через смесь кислорода и водорода?» Иллюстрация неуместна. Электрическая искра не выполняет никакой конструктивной функции. Она просто приводит молекулы в возбуждение, чтобы задействовать их природные сродства. Она действует подобно механическому удару по динамиту. Более того, вода — это стабильное соединение, поскольку ее образование сопровождается потерей энергии; она представляет собой плоскость, постоянно занимаемую, потому что достигнута путем крутого спуска; но протоплазма в этом отношении является антитипом воды. Ей нужна сила для ее состава; воде нужна сила для ее разложения. Протоплазме нужна сила плюс подходящий аппарат; она может быть произведена только искусно адаптированной машиной под давлением пара. Таким образом, она постоянно производится растениями под воздействием света. Они предоставляют аппарат, солнечные лучи — энергию. Если подача энергии прекращается, механизм останавливается, протоплазма перестает вырабатываться, организм умирает от истощения.

Многие немецкие биологи вынуждены, из-за невозможности объяснить жизненные процессы в терминах химии или физики, связывать протоплазму с каким-то видом психической активности. [124] Индивидуальность, по крайней мере, подразумевает ультраматериальный принцип, и она утверждает себя в самом основании животного мира. Амеба — простейшее из живых существ. Раньше называемая «животным-протеем», она «все по очереди и ничего долго». Она может быть круглой или лучистой, сферической или чечевицеобразной, как того требует сиюминутное удобство. Органов у нее нет, конечности отсутствуют, она «без всего», что принадлежит обычному снаряжению одушевленного существа. И все же подобные ядросодержащие глобулы протоплазмы процветали в течение бесчисленных веков. Адаптивность обеспечивала выживание. Амеба чувствует себя как дома почти в любой среде. То, чего у нее нет в готовом виде, она может предоставить в любой момент. Из любой части своего вещества она может импровизировать щупальца для захвата добычи, а также желудок для пищеварения, и таким образом эффективно проходит полный цикл животной экономики. Некоторые разновидности, к тому же, являются известными строителями. Те, что называются фораминиферами, обладают способностью выделять карбонат кальция из морской воды и строят из него сказочные жилища, перфорированные во всех направлениях, чтобы позволить высовываться исследовательским нитям. Ископаемые камерные раковины этого типа необычайно обильны. Их плотное скопление в мелу вызвало восклицание Бюффона, что «сама пыль была живой!» [125] Известняк (calcaire grossier), из которого построен Париж, состоит в основном из них, и по сей день в океанских глубинах материалы будущих столиц находятся в процессе подготовки благодаря монументальному трудолюбию этих непритязательных существ.

Такие, какие они есть, они поддерживают статус, несравнимый со статусом неживых вещей. Несравнимый, например, по отношению к воде, в которой они плавают. Контраст поразителен, несмотря на свою привычность. Амеба воплощает цель; она олицетворяет искру личного существования, бессознательно направляя силы неорганической природы к целям собственного благополучия. Это подчинение вполне реально, хотя и глубоко таинственно. В органическом и неорганическом мирах действуют одни и те же законы; одни и те же предельные атомы проявляют свои предпочтения в каждом из них; ни в одном из них невозможен беспричинный эффект. Пуля не может быть выпущена из ружья, в котором нет заряда, так же как человек не может поднять палец без соответствующих затрат пищевых продуктов. Соответственно, в то время как растения накапливают, а животные расходуют энергию, растения и животные одинаково неспособны к ее возникновению. Что они могут делать, так это присваивать и специфически применять ее; и в этом заключается сущность жизни. «Казалось бы, — писал сэр Джордж Стокс в 1893 году, [126] — это нечто вроде направляющей силы, не противодействующей действию физических сил, а направляющей их в определенное русло». Что эта сила представляет собой сама по себе, определять было бы бесполезно. Мы лишь уверены в том, что она внефизическая. Материя не может развить принцип, который распоряжается ею как своим хозяином. Эволюция означает лишь развертывание в самоочевидность чего-то уже смутно присутствующего. «Скрытый процесс» (используя бэконовский термин) вылупления яйца типичен и поучителен. И все же он не становится менее сокровенным от того, что ежедневно происходит на наших глазах. Скопление солнц, право, не способно поразить нас невыразимым чудом «цветка в расщелине стены», к которому обращался последний великий поэт девятнадцатого века.

Двум обширным царствам жизни не хватает «научной границы». Разделительная линия плохо обозначена и нерегулярна. Настолько, что некоторые натуралисты создали нейтральную зону, или «ничейную землю», населенную существами смешанной или неопределенной природы, растительно-животными, или зоофитами в буквальном смысле этого слова. Но этот прием служит скорее для укрытия невежества, чем для продвижения знаний. Ибо представляется вероятным, что нет такого организма, который был бы настолько несовершенно охарактеризован, чтобы быть по-настоящему неспособным дать категорический ответ на вопрос: «Под чьим знаменем, Беззониан?» Грибы могли бы, возможно, на поверхностный взгляд, быть приняты за гибриды. Они разделяют природу животных настолько, что не способны вырабатывать собственную пищу, в то время как в других отношениях кажутся подлинными овощами. Они, по сути, паразиты и падальщики. Не существует ни малейшего основания предполагать, что они составляют генетическую связь между двумя главными иерархиями. Они, по всей вероятности, фундаментально различны. Только на основе необоснованной гипотезы им можно приписать общего предка. Каждое ищет свой вид совершенства; их идеалы, так сказать, следуют расходящимися путями. То, что пути были намечены с самого начала, можно смело утверждать; и это подразумевает радикальное разделение. Растения появились первыми, поскольку животные предполагают их и настоятельно требуют; причем предшествование вполне могло составлять огромный интервал времени. В этом пункте геологические свидетельства, хотя и неубедительны, наводят на размышления. Лаврентийские пласты, которые являются одними из самых ранних стратифицированных образований, не содержат распознаваемых окаменелостей. Когда-то предполагалось, что они хранят останки низшего организма, названного Eozöon Canadense; но теперь известно, что отметины, имитирующие животные формы, имеют минеральное происхождение. Лаврентийский графит, с другой стороны, встречается в изобилии; и графит можно описать как уголь на более поздней стадии минерализации. Такие отложения, как нас заставляют полагать, состоят из измененных растительных веществ; и, по-видимому, следует, что эти седые скалы являются кладбищем обильной последовательности девственных лесов. То, что они процветали под морем — были, по сути, водорослями — было мнением профессора Прествича, [127] и его нелегко опровергнуть.

Первобытная животная жизнь была, несомненно, морской, и гуронские пласты, которые залегают поверх лаврентийских, дают следы ее в нескольких спикулах губок, слепке аннелиды и тому подобных скудных остатках. Выше, кембрийская серия кишит океаническими беспозвоночными; рыбы, первый тип позвоночных, появились на сцене в силурийские времена; и так, путем разнообразной и удивительной прогрессии, жизнь продвигалась сквозь века, пока восходящая последовательность не увенчалась существом, отлитым в более божественную форму, которое ходит по земле даже сейчас, с лицом, обращенным к звездам.

«Natus homo est; illum mundi melioris origo Finxit in effigiem moderantûm cuncta deorum.»

В растительном царстве жизненный закон развития действовал с менее заметным эффектом. Превосходство недавних флор над древними более значительно, чем поразительно. Древовидный папоротник или сигиллярия выдерживают сравнение с дубом гораздо лучше, чем трилобит или плезиозавр с орлом, лошадью или львом. Геологические вариации растений, однако, несомненно, имели тенденцию делать их более полезными для человека — более полезными для его материальных нужд, а также более приятными для его эстетических инстинктов. Для него были раскрашены лепестки цветов и дистиллированы ароматы; для него травы прерий накопили запасы питательных веществ; в подготовке к его пришествию отборные фрукты созревали и краснели под третичным солнцем; в то время как бесплодная и мрачная растительность каменноугольной эпохи уже выполнила свою роль, опустившись в пласты угля для будущего снабжения энергией человеческой промышленности и теплом для человеческого комфорта.

Было бы злоупотреблением терпением наших читателей обсуждать тщетное предположение о внеземном происхождении жизни на нашем земном шаре. Агентство в этой связи наполненных зародышами аэролитов было впервые призвано Рихтером из Дрездена; и лорд Кельвин придал этой идее хождение случайным упоминанием о ней в 1871 году с президентского кресла Британской ассоциации. Ее принятие обязало бы нас рассматривать обитателей нашей планеты, как фауну, так и флору, как спасенные остатки с крушения какого-то неизвестного мира в космосе. Credat Judæus Apella (Пусть верит иудей Апелла). На наш взгляд, приключения барона Мюнхгаузена кажутся более достоверными, чем пренатальная история первичного организма, подразумеваемая этой «дикой догадкой». Исследование природы предполагаемого организма служит лишь для того, чтобы еще больше запутать сеть затруднений. Замечательная сухость метеоритов исключает возможность того, что он имел водную среду обитания. Представители грибного порядка не подходят на роль пионеров из-за своей беспомощности в вопросах снабжения; и едва ли можно ожидать, что споры, лишайники или мхи переживут превратности такого путешествия, которое они должны были совершить, если были занесены метеорами на земные берега. Гипотеза иммиграции, более того, даже если бы она была правдоподобной, не могла бы быть полезной. Трудности не исчезают, если их загнать в угол; проблема жизни столь же грозна в одном мире, как и в другом; мы не должны ожидать, что квадратуру круга легче найти на Марсе, чем Дейнострат нашел ее в Греции; материя, мы убеждены, не имеет больше психической инициативы в системе Арктура, чем та, которую можно приписать ей в системе Солнца. Бесплодные догадки могут быть тогда отброшены; они не помогают нам выбраться из трясины интеллектуального бессилия.

Это, впрочем, не обязательно должно быть абсолютным. Решимость рассматривать вещи только механически делает их непостижимыми. Наука становится ненаучной, когда отказывается руководствоваться опытом; и у нас есть самое ясное свидетельство сознания о работе в нас самих творческих способностей, независимых от физических агентов и не подавляемых ими. Здесь мы держим ключ к лабиринту. Переданный намек отчетливо указывает на Силу вне природы, постоянно и непостижимо действующую ради порядка, возвышения и оживления.

ПРИМЕЧАНИЯ:

[119] Hewitt, Problems of the Age, стр. 105.

[120] Pasteur, Annales de Chimie et de Physique, том xliv., стр. 6, 1862.

[121] Popular Lectures and Addresses, том ii., стр. 198.

[122] Report British Association, 1870, стр. 84.

[123] Collected Essays, том i., стр. 153

[124] Neumeister, Betrachtungen über das Wesen der Lebenserscheinungen, 1903.

[125] Owen, Palæontology, стр. 11, 14.

[126] Gifford Lectures, стр. 46.

[127] Geology, том ii., стр. 22.

УКАЗАТЕЛЬ

Александр, структура Млечного Пути, 214; Амеба, универсальная организация, 274-5; Анаксимандр, обобщенная материя, 5; Анаксимен, воздух как «Urstoff» (первовещество), 4, 151; Аристотель, концепция природы, 8; твердые сферы, 13; Астероиды, орбитальные отношения, 236; Бабине, возражение против космогонии Лапласа, 44; Бэкон, элементарная триада, 151; Болл, сэр Роберт, механика сжимающейся туманности, 79, 209-10; Барнард, открытия туманностей, 212; наблюдения противосияния, 259; Беккерель, обнаружение радиоактивности, 157, 162; Бессель, астрономия невидимого, 141; Закон Боде для планетных расстояний, 26; Брорсен, зодиакальное противосияние, 259; Бруно, платонический пантеист, 9; Бюффон, кометные удары, 61; ископаемые фораминиферы, 275; Кэмпбелл, система ζ Близнецов, 113; число спектрально-двойных звезд, 143; плотность небулия, 153; Хладни, метеорная космогония, 118; Кометы, положение в картезианской системе, 12-13; в системе Лапласа, 136; происхождение, 73-4, 252-4; метеорные связи, 122-4, 133; солнечные зависимые, 133, 140, 236, 251; туманные сродства, 137, 254-5; незначительная масса, 242; Космогония, примитивная, 1-3, 14; философская, 3-7; научная, 7, 15; Декарта, 11-13, 60; Канта, 21-28, 61-2, 252, 254; Лапласа, 29-33, 38-53, 57-61, 138, 235; Гершеля, 35-7, 136, 199-201; Фэ, 68-76, 81, 129; Локьера, 125-134; сидерическая, 105-7, 145-7, 217-230; Крукс, сэр Уильям, протиль, 5, 149; лучистая материя, 154, 156-7; будущее мира, 163; Кюри, мадам, открытие радия, 162; Дальтон, соединительные эквиваленты, 152; Темные звезды, 141, 226-7; Дарвин, конденсация туманных колец, 42, 51; история системы Земля-Луна, 87-92, 94, 97, 142; равновесие вращающихся тел, 102, 104-5, 112, 143; давление жидкости на метеорные рои, 129, 131; спиральные туманности, 205; Деламбр, о космических спекуляциях, 14, 15; Демокрит, механическая теория мира, 5, 22; Декарт, теория вихрей, 11-13; Рассеяние энергии, 229; Двойные звезды, генезис и развитие, 98-9, 106-7, 142-5, 226-7; затменные, 108-113; переменные, 113-115, 143; тип «гантели», 115, 116, 143; частота встречаемости, 144, 234; Земля, эффективная жесткость, 86; критическая ситуация, 87; античное разрушение, 89, 91; приливные эффекты, 90, 244; метеорные поглощения, 119-120, 133; внутреннее тепло, 266; Затмения, звездные, 107-8; сомнительное возникновение, 109-113; критерий реальности, 114; Электричество, разряд через вакуум, 154; отношения с дезинтегрированной материей, 155, 159-160, 163; гравитация, объясненная им, 177-8, 179; двойные свойства, 180-181; фундаментальное в природе, 182; эфирная передача, 185; Электроны, обильное производство, 174; центры деформации, 189-190, 195; пределы материи, 231; Элементы, древние и средневековые идеи относительно, 5, 151; генезис, 152, 230-231; Эмпедокл, четыре элемента, 5, 151; Эфир, в картезианской философии, 12; неуловимый характер, 159, 183, 197-8; отношение к гравитации, 175, 185; свойства, 184, 191, 193-4; Эволюция, солнечной системы, 22, 241, 250; звезд, 35-6, 217-225; звездных систем, 98-9, 106-7, 142-5, 226-7; туманностей, 145-6, 200-211; химических элементов, 151, 230-231; Фэ, возражения против космогонии Лапласа, 25; модифицированная схема, 68-73, 81, 129; продолжительность жизни Солнца, 76; Флеминг, природа электронов, 195; Фрост и Адамс, спектрально-двойные звезды, 143, 221; Галилей, первый закон движения, 12; Гольдштейн, катодные лучи, 155; Гравитация, способ действия, 168, 185; скорость передачи, 169, 175, 177; объяснительные гипотезы, 170-179; Хейл, отношения углеродных звезд, 225; Галлей, природа туманностей, 36; Ханский, статус зодиакального света, 261; Гарвей, жизнь из жизни, 268; Гелий, присутствующий в Солнце, 55; происхождение путем атомного распада, 158, 230; поглощение в звездах, 220, 222-3; составляющая туманностей, 230; Гельмгольц, поддержание солнечного тепла, 31, 34, 35, 74-5; Гельмонт, самозарождение, 268; Гераклит, элементарная эволюция, 151; Геродот, всемогущество времени, 269; Гершель, сэр Джон, природа атомов, 156; спутники Сатурна, 240; Гершель, сэр Уильям, система Урана, 29; сидерическая эволюция, 35-6, 37, 136; наблюдения туманностей, 199; история их роста, 200-201; Хаггинс, сэр Уильям, открытие газообразных туманностей, 54, 153; Хаггинс, сэр Уильям и леди, звездное развитие, 226; Гексли, происхождение жизни, 269, 271, 272; Водород, молекулярная скорость, 55; единичный атом, 152; разреженность, 153; поглощение в звездах, 221-2; Островные вселенные, 54; Джинс, фигуры равновесия, 104-5; природа радиоактивности, 196; Система Юпитера, 240-1; Кант, космологические спекуляции, 20-28, 60-62, 252, 254; приливные эффекты, 27, 84-5; кольца Сатурна, 49; статус комет, 73; Кельвин, лорд, теория гравитации Лесажа, 174; вихревые атомы, 187; рассеяние энергии, 229; происхождение жизни, 268, 280; Кеплер, физическая астрономия, 10; Кирквуд, возражение против небулярной гипотезы, 50, 51; эффекты солнечного приливного трения, 67; Ламберт, сидерическое строение, 17-18; Лэнгли, масса метеорных падений, 119; Лаплас, гипотеза планетного происхождения, 25, 29-31, 33, 36-42, 52-3, 58-9, 60-62, 235; кольцевая система Сатурна, 49; Mécanique Céleste, 57; статус комет, 73, 136; Лармор, схема молекулярной физики, 188; определение эфира, 189, 193; Ленард, катодные лучи, 157; Лесаж, обоснование гравитации, 172-3, 175; Льюис, массы двойных звезд, 226; Лигонде, схема планетного роста, 77-8, 81, 252; кометы как выжившие, 253, 256; Локьер, сэр Норман, метеоритная гипотеза, 125-7; усиленные линии, 223; Лоренц, электрическая гипотеза гравитации, 177-8, 185; Магеллановы облака, спиральная конфигурация, 213; Маршан, плоскость зодиакального света, 263; Марс, вращение, 47-8; Максвелл, происхождение материи, 161; корпускулярная теория гравитации, 173; Майер, Дж. Р., эффекты приливного трения, 87; Меркурий, действие на него солнечных приливов, 88, 96; эксцентричная орбита, 242; Метеоритное формирование планет, 28-9, 119-122, 125, 128, 131-3; комет, 122-4; туманностей, 126-7, 134; Метеоры, изобилие, 119, 133; минералогия, 121-2, 134; гиперболические орбиты, 133; сопровождение Солнца, 236; Метеорные рои, прогрессивное рассеяние, 72, 124; конституция, 122-4, 128-131; первобытное существование, 134; Млечный Путь, теории относительно, 16-17, 215; неразвитое состояние, 201, 207; отношение к движению Солнца, 247; Моль, протоплазма, 270; Момент количества движения, 23, 40, 44, 45, 65, 209; Луна, происхождение, 87-92, 97, 139, 145; удаление от Земли, 244; Моултон, небулярная космогония, 44, 51, 82; Майерс, системы β Лиры и U Пегаса, 109-110; Туманности, газообразный состав, 37, 153, 201, 205; иллюзорное разрешение, 53; спиральная структура, 79-80, 106, 146, 190, 204-208, 211-214; классификация, 199; развитие, 200-202, 205, 207-211; отношение к звездам, 202-3, 205; гелиевый ингредиент, 230, 255; Небулярная гипотеза, предложенная Кантом, 22-8; Лапласом, 29-31, 38, 52-3, 61; трудности, 39-52, 54-6; поправки, 60-82; Небулий, составляющая туманностей, 54, 153, 201; Нептун, ретроградная система, 43, 52, 237; Ньюком, поперечное наблюдение зодиакального света, 260; Ньютон, передача гравитации, 184, 185; Новая Персея, туманная принадлежность, 206; Перрайн, новые спутники Юпитера, 240; Пезена, уведомление о противосиянии, 259; Фобос, аномальное обращение, 47-8, 237; Феба, ретроградное движение, 96, 237-8; Пикеринг, Э. К., двойная природа V Кормы, 112; структурные отношения Петлеобразной туманности, 213; Пикеринг, У. Х., происхождение Фебы, 97, 238; фотография большой туманности, 212; открытия спутников, 237, 240; Платон, концепция мировой души, 8; Пуанкаре, вращательное равновесие, 101, 105, 110, 143; судьба солнечной системы, 243-4; Прествич, лаврентийский графит, 279; Проктор, структура Млечного Пути, 214; Протоплазма, ее свойства, 270-273; Протиль, предполагаемое открытие, 149, 154-7; функция и качества, 152; космические отношения, 164-5; Праут, единство материи, 152; Радиоактивность, возможные эффекты, 33-4, 229; открытие, 157; природа и причина, 158-9, 162-3, 196; Красные звезды, сродства, 224-6; Реди, передача жизни, 268; Рейнольдс, объяснение гравитации, 170; молекулярная физика, 188, 192-3; Рихтер, наполненные зародышами аэролиты, 280; Робертс, А. У., системы R2 Центавра и V Кормы, 111, 113; Робертс, Исаак, спиральные расположения звезд, 214; Рош, приемы создания планет, 48; реконструкция гипотезы Лапласа, 62-67; Предел Роша, 63, 115-6; Рентгеновские лучи, открытие, 157; эфирная природа, 158, 176; электронные эффекты, 163; предложенная связь с гравитацией, 176; Ротман, раннее уведомление о зодиакальном свете, 256; Рассел, фотографии Магеллановых Облаков, 213; Резерфорд, атомная дезинтеграция, 162; Спутники, периоды обращения, 46; аномалии движения, 47-8, 52, 96, 236-9; эффекты приливного трения, 93-4, 96, 97, 238; происхождение путем деления, 105; «астероидные», 239-40; Сатурнианская система, пример для космогонистов, 41, 71; аномалии, 49, 52, 96, 237-240; Шеберле, фотографии туманных спиралей, 204, 212; Секки, классификация звезд, 219; Си, приливное трение в звездных системах, 98, 142; Демиург Шелли, 9; Солнечная система, происхождение, 22, 39-42, 69-82, 241; аномалии, 29, 43-52, 236-241; механизм, 30, 234-5; стабильность, 235, 242; источники упадка, 243-5; трансляция, 245-8; Спектрально-двойные звезды, 98, 112-114, 142-4, 221; Спенсер, статус туманностей, 54; самозарождение, 270; Спиноза, пантеистические взгляды, 9; Звезды, отношения к туманностям, 35-6, 202-3; распределение, 147; относительные возрасты, 217-221, 225; спектры, 221-5; Стокс, сэр Джордж, природа жизни, 276; Стони, критика гравитационной гипотезы, 179; Солнце, способ развития, 25, 31; поддержание тепла, 31-5; гелиевая составляющая, 55-6; звездные отношения, 224-5; фактическое положение, 232-3; движение в пространстве, 245-8; Сведенборг, космическая эволюция, 4, 6, 15; Фалес, идеи космической эволюции, 4, 14, 151; Томсон, Дж. Дж., масса корпускул, 158; гравитационные эффекты, 173; рентгеновские лучи и гравитация, 176; эфир и материя, 190; Приливное трение, эффекты в системе Земля-Луна, 28, 87-92, 94, 97, 244; в других подсистемах, 48, 50, 93-7, 238-9; на двойные звезды, 98-9, 108, 142; модифицирующая сила, 46-7, 67-8, 83-7; Тиссеран, скорость передачи гравитации, 175; Урановая система, ретроградное движение, 43, 52, 70, 237; Переменные звезды, 108-115; Венера, способ вращения, 96; Фогель, звездное развитие, 219, 225; Уэвелл, статус туманностей, 54; Уиттекер, волновая теория гравитации, 178-9; Вильсон, радий в Солнце, 34; Вольф, К., движение Фобоса, 48; солнечное приливное трение, 67; критика космогонии Фэ, 73; Вольф, Макс, фотографии зодиакального света, 263; Мировая Душа, функция в космогонии, 8-9; Райт, теория Млечного Пути, 16-17, 18, 20; Зодиакальный свет, происхождение, 256-7, 261, 264; тройной аспект, 257-60; поперечные размеры, 260; конституция, 262; плоскость расширения, 262-3

BILLING AND SONS, LTD., ПЕЧАТНИКИ, ГИЛДФОРД