Страница:
[11]
В введении к своей книге Кант делает уступку теологии и, в частности, говорит: «Только сама основная материя, свойства и силы которой лежат в основе всех изменений, есть непосредственное следствие бытия божия, и эта материя должна, таким образом, быть так богата, так совершенна, что развитие всей ее сложности в течение вечности может происходить по плану, который заключает в себе все, что только может быть, который недоступен никакому измерению, словом, который бесконечен».
Дальше, однако, Кант совершенно устраняет все божественные силы, и весь последующий бесконечный круговорот материи с рождением, гибелью и новым рождением миров протекает у него сам собою, движимый своими внутренними силами, как естественное течение процессов, обусловленных об'ективными свойствами вещества. Мало того, именно Канту принадлежит гордая фраза: «Дайте мне материю, и я покажу вам, каким путем образовался из нее мир». Этим он как бы говорит, что процесс образования миров обусловлен заданными свойствами вещества.
Поклон Канта в сторону теологии – упоминание имени бога – снискал ему, по сравнению с последовательным материалистом Лапласом, явную симпатию позднейших философов-идеалистов, но все же гениальное творение Канта было огромным шагом вперед, шагом к материализму.
Кант очень подробно и последовательно развивает свою теорию, охватывая ею почти все известные в его время факты из области астрономии. Однако здесь эту теорию стоит охарактеризовать лишь настолько, чтобы стало ясным отличие его взглядов от взглядов Лапласа.
Кант начинает рассматривать мироздание с момента существования Хаоса, вещество которого и пошло впоследствии на образование Солнца, планет и их спутников. Понятие о Хаосе было заимствовано Кантом у греческих философов. Хаос, воображаемый Кантом, состоял, повидимому, из мелких твердых частиц подобия того, что в современной науке носит название метеоритной туманности. В начальный момент все частицы Хаоса, по мнению Канта, находились в покое, который, однако, мог длиться лишь одно мгновение. Действительно, большие по размерам или более плотные частицы по закону всемирного тяготения должны были бы притянуть к себе окружающие более мелкие или менее плотные частички.
Таким образом, в Хаосе, уже изначально имевшем, по мнению Канта, некоторую неоднородность, должны были возникнуть многочисленные центры сгущения, в которых концентрировались бы сгустки вещества. В конце концов в пространстве образовались многочисленные громадные шары, один из которых, собрав все вещество в области, подверженной его тяготению, образовал наше Солнце. Другие такие же шары сгустились, образовав звезды. Сам по себе подобный процесс сгущения мог бы в конце концов вызвать падение всех тел к общему центру тяжести, сведя первобытный Хаос к единому гигантскому мировому Солнцу. Однако Кант приписывает своим частицам, кроме свойства тяготения, еще свойство своего рода упругости. При столкновении двух частиц друг с другом эта сила упругости заставит их отскочить друг от друга и при этом изменить направление движения. Подобные столкновения и отклонения в направлении движения должны были происходить особенно часто среди бесчисленных частичек, падающих к своему центру притяжения.
Здесь Кант несколько туманно полагает, что случайно одно из направлений отклоненного движения начинает встречаться все чаще и чаще и в него вовлекается все большее число частиц. Первоначально перекрещивающиеся пути становятся параллельными, ибо тогда, как полагает Кант, каждая частица будет сталкиваться реже и встречать меньшее сопротивление своему движению. Стремясь в то же время к центру притяжения, частички описывают концентрические круги, стремясь сосредоточиться в плоскости экватора, т. е. в единственной плоскости, проходящей через центр притяжения и заключающей в то же время круги, перпендикулярные к оси вращения. В это вращение остается вовлеченной небольшая доля вещества. Большая его часть все-таки успела собраться в центральное тело. Образовавшаяся метеоритная Туманность, как сказано, будет сплющиваться при вращении. В установившемся круговом движении частиц они находятся в состоянии, близком к относительному покою, и потому в их среде может повториться процесс образования сгустков, которые затем и образуют собой планеты. В образовавшихся клубках – планетах, еще не вполне уплотнившихся, повторяется процесс комбинирования притягательных сил с упругими, и так вокруг планет образуются системы спутников, движущихся в том же направлении, как и вое планеты вокруг Солнца.
Об'яснив этим наиболее характерные особенности строения планетной системы, Кант идет дальше и путем остроумных соображений пытается об'яснить, почему плоскости планетных орбит совпадают не вполне точно, почему орбиты – не круги, а эллипсы, почему у Сатурна наблюдается удивительное кольцо. Он также пробует об'яснить особенности вида и движения комет и происхождение вращения планет вокруг своих осей. В последнем пункте его идея тождественна лапласовой. Он говорит, что частицы клубка будущей планеты, более далекие от Солнца, двигаясь быстрее, чем более близкие, как бы забегают вперед и увлекают за собой частички образующегося шара; этим они приводят его во вращательное движение в том же направлении, в каком планета вращается вокруг Солнца. Об'яснение кольца Сатурна также несколько напоминает об'яснение, данное Лапласом. Кант думает, что при сжатии клубка Сатурна его внешние экваториальные части получили при своем вращении слишком большую скорость и не упали на планету, а образовали в плоскости ее экватора кольцо, состоящее из мелких спутников. Каждый из них движется независимо друг от друга вокруг планеты в соответствии с законами Кеплера. Более близкие к планете частицы имели недостаточную скорость вращения и потому упали на планету, образовав между ее поверхностью и кольцом свободный промежуток.
Эта картина строения (но, конечно, не происхождения) кольца, как мы видели, блестяще предвосхитила открытия, сделанные лишь столетие спустя.
В этом месте, однако, Кант в своем стремлении обнять своей теорией все существующее снова делает экскурс в область библии, притом экскурс, с нашей точки зрения, весьма курьезный. Он говорит: «Вода тверди небесной, о которой упоминает повествование Моисея, доставила уже толкователям писания немало труда…» Такое кольцо, какое мы видим вокруг Сатурна, как думал Кант, могло раньше окружать и Землю и состоять из водяных паров. «Помимо тех преимуществ, которые оно могло доставлять, как чудное зрелище, первым обитателям Земли, – оно могло быть в нужную минуту разрушено, чтобы наказать наводнением мир, ставший недостойным такой красоты». Неустойчивое кольцо, по мнению Канта, легко могло быть разрушено столкновением с кометой.
За эти строки Канта справедливо упрекали. В параллель его наивности можно лишь напомнить, что и сейчас еще некоторые буржуазные геологи допускают, что всемирный потоп, описываемый в библии, является не простым вымыслом, а легендой, сложившейся под впечатлением некоторого будто бы реального события, не всемирного, но достаточно внушительного.
Наиболее поразительны и грандиозны мысли Канта в области круговорота мироздания, которое никто ни до него, ни после не пытался обосновать так оптимистически и научно. Формирование Солнца и планет, начавшееся из некоторого центра, затем неограниченно распространяется по радиусам в бесконечном Хаосе, так что начавшееся творение миров длится непрерывно и бесконечно. Мало того, Кант подробно говорит о том, что пылающее Солнце и звезды должны будут потухнуть, застыть, и в том мире, где раньше расцветала органическая жизнь, наступит царство мрака, холода и смерти. Бодрое мировоззрение Канта не мирится с таким концом, и он постулирует (предполагает), что по наступлении охлаждения небесных светил в нашем уголке мироздания планеты упадут на Солнце и дадут ему этим горючий материал для нового воспламенения, такого сильного, что Солнце рассеется в пространстве, породив новый Хаос, из которого снова окажется возможным формирование солнц и планетных систем. Этот процесс воспламенения, захватывая постепенно все отживающие миры, снова породит огромные клубки Хаоса, которые в конечном счете падут на предполагавшееся Кантом центральное мировое Солнце, давая обновление вселенной.
Слова Канта: «Если мы через всю бесконечность времени и пространства проследим этот феникс природы, который лишь затем сжигает себя, чтобы вновь молодым возродиться из своего пепла, то дух наш, размышляя об этом, погружается в глубокое удивление», – исключительно бодры и всеоб'емлющи.
В сжатой формулировке Энгельса идеи круговорота, научное подтверждение которых постепенно накапливают астрономия и физика, стоят перед нами теперь еще более четко и ясно: «Материя движется в вечном круговороте, завершающем свою траекторию в такие промежутки времени, для которых наш земной год не может служить достаточной единицей; в круговороте, в котором время наивысшего развития, время органической жизни и, еще более, жизни сознательных существ столь же скудно отмерено, как пространство в жизни и в самосознании; в круговороте, в котором каждая отдельная форма существования материи – безразлично – солнце или туманность, отдельное животное или животный вид, химическое соединение или разложение – одинаково преходяща, и в котором ничто не вечно, кроме вечно изменяющейся, вечно движущейся материи и законов ее движения и изменения. Но как бы часто и как бы безжалостно ни совершался во времени и в пространстве этот круговорот, сколько бы бесчисленных солнц и земель ни возникало и ни погибало; как бы долго ни приходилось ждать, пока в какой-нибудь солнечной системе, на какой-нибудь планете не появятся условия, необходимые для органической жизни, сколько бы бесчисленных существ ни должно было погибнуть и возникнуть, прежде чем из их среды разовьются животные с мыслящим мозгом, находя на короткий срок пригодные для своей жизни условия, чтобы затем быть тоже истребленными без милосердия, – мы все же уверены, что материя во всех своих превращениях остается вечно – одной и той же, что ни один из ее атрибутов не может погибнуть, и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она некогда истребит на земле свой высший цвет – мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время». [12]
В отношении механизма образования миров, как его мыслил себе Кант, современная наука, обогащенная новым опытом и усовершенствованной теорией, должна признать полную ошибочность ряда его положений.
Наиболее существенным является то, что не только из покоя, но и из прямолинейного движения правильное вращательное движение никак не могло возникнуть. Без воздействия каких-либо внешних сил это невозможно. Огромная и принципиальная ошибка Канта состоит также в том, что он мыслит себе материю как лишенную движения в самом начале. Движение не может быть оторвано от материи и не нуждается в об'яснении. Без этой ошибки Канту было бы достаточно рассмотреть, как могли изменяться формы движения материи. В возникновении же круговых движений из неподвижного Хаоса заключается центральный пункт гипотезы Канта.
Ученые своевременно не обратили достаточно внимания на гениальные идеи Канта, и только через полвека, питаемый идеологией французского просвещения, Лаплас совершенно независимо и своим путем развил мысли, близкие к мыслям кенигсбергского философа.
Гипотеза Лапласа была счастливее, на нее сразу обратили внимание, она быстро оказала влияние на развитие науки, и лишь гораздо позднее имена создателей двух независимых гипотез слились в знаменитом наименовании: «гипотезы Канта – Лапласа».
ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Лаплас приступал к космогонии
Что было вместо солнечной системы
Рождение планет
В введении к своей книге Кант делает уступку теологии и, в частности, говорит: «Только сама основная материя, свойства и силы которой лежат в основе всех изменений, есть непосредственное следствие бытия божия, и эта материя должна, таким образом, быть так богата, так совершенна, что развитие всей ее сложности в течение вечности может происходить по плану, который заключает в себе все, что только может быть, который недоступен никакому измерению, словом, который бесконечен».
Дальше, однако, Кант совершенно устраняет все божественные силы, и весь последующий бесконечный круговорот материи с рождением, гибелью и новым рождением миров протекает у него сам собою, движимый своими внутренними силами, как естественное течение процессов, обусловленных об'ективными свойствами вещества. Мало того, именно Канту принадлежит гордая фраза: «Дайте мне материю, и я покажу вам, каким путем образовался из нее мир». Этим он как бы говорит, что процесс образования миров обусловлен заданными свойствами вещества.
Поклон Канта в сторону теологии – упоминание имени бога – снискал ему, по сравнению с последовательным материалистом Лапласом, явную симпатию позднейших философов-идеалистов, но все же гениальное творение Канта было огромным шагом вперед, шагом к материализму.
Кант очень подробно и последовательно развивает свою теорию, охватывая ею почти все известные в его время факты из области астрономии. Однако здесь эту теорию стоит охарактеризовать лишь настолько, чтобы стало ясным отличие его взглядов от взглядов Лапласа.
Кант начинает рассматривать мироздание с момента существования Хаоса, вещество которого и пошло впоследствии на образование Солнца, планет и их спутников. Понятие о Хаосе было заимствовано Кантом у греческих философов. Хаос, воображаемый Кантом, состоял, повидимому, из мелких твердых частиц подобия того, что в современной науке носит название метеоритной туманности. В начальный момент все частицы Хаоса, по мнению Канта, находились в покое, который, однако, мог длиться лишь одно мгновение. Действительно, большие по размерам или более плотные частицы по закону всемирного тяготения должны были бы притянуть к себе окружающие более мелкие или менее плотные частички.
Таким образом, в Хаосе, уже изначально имевшем, по мнению Канта, некоторую неоднородность, должны были возникнуть многочисленные центры сгущения, в которых концентрировались бы сгустки вещества. В конце концов в пространстве образовались многочисленные громадные шары, один из которых, собрав все вещество в области, подверженной его тяготению, образовал наше Солнце. Другие такие же шары сгустились, образовав звезды. Сам по себе подобный процесс сгущения мог бы в конце концов вызвать падение всех тел к общему центру тяжести, сведя первобытный Хаос к единому гигантскому мировому Солнцу. Однако Кант приписывает своим частицам, кроме свойства тяготения, еще свойство своего рода упругости. При столкновении двух частиц друг с другом эта сила упругости заставит их отскочить друг от друга и при этом изменить направление движения. Подобные столкновения и отклонения в направлении движения должны были происходить особенно часто среди бесчисленных частичек, падающих к своему центру притяжения.
Здесь Кант несколько туманно полагает, что случайно одно из направлений отклоненного движения начинает встречаться все чаще и чаще и в него вовлекается все большее число частиц. Первоначально перекрещивающиеся пути становятся параллельными, ибо тогда, как полагает Кант, каждая частица будет сталкиваться реже и встречать меньшее сопротивление своему движению. Стремясь в то же время к центру притяжения, частички описывают концентрические круги, стремясь сосредоточиться в плоскости экватора, т. е. в единственной плоскости, проходящей через центр притяжения и заключающей в то же время круги, перпендикулярные к оси вращения. В это вращение остается вовлеченной небольшая доля вещества. Большая его часть все-таки успела собраться в центральное тело. Образовавшаяся метеоритная Туманность, как сказано, будет сплющиваться при вращении. В установившемся круговом движении частиц они находятся в состоянии, близком к относительному покою, и потому в их среде может повториться процесс образования сгустков, которые затем и образуют собой планеты. В образовавшихся клубках – планетах, еще не вполне уплотнившихся, повторяется процесс комбинирования притягательных сил с упругими, и так вокруг планет образуются системы спутников, движущихся в том же направлении, как и вое планеты вокруг Солнца.
Об'яснив этим наиболее характерные особенности строения планетной системы, Кант идет дальше и путем остроумных соображений пытается об'яснить, почему плоскости планетных орбит совпадают не вполне точно, почему орбиты – не круги, а эллипсы, почему у Сатурна наблюдается удивительное кольцо. Он также пробует об'яснить особенности вида и движения комет и происхождение вращения планет вокруг своих осей. В последнем пункте его идея тождественна лапласовой. Он говорит, что частицы клубка будущей планеты, более далекие от Солнца, двигаясь быстрее, чем более близкие, как бы забегают вперед и увлекают за собой частички образующегося шара; этим они приводят его во вращательное движение в том же направлении, в каком планета вращается вокруг Солнца. Об'яснение кольца Сатурна также несколько напоминает об'яснение, данное Лапласом. Кант думает, что при сжатии клубка Сатурна его внешние экваториальные части получили при своем вращении слишком большую скорость и не упали на планету, а образовали в плоскости ее экватора кольцо, состоящее из мелких спутников. Каждый из них движется независимо друг от друга вокруг планеты в соответствии с законами Кеплера. Более близкие к планете частицы имели недостаточную скорость вращения и потому упали на планету, образовав между ее поверхностью и кольцом свободный промежуток.
Эта картина строения (но, конечно, не происхождения) кольца, как мы видели, блестяще предвосхитила открытия, сделанные лишь столетие спустя.
В этом месте, однако, Кант в своем стремлении обнять своей теорией все существующее снова делает экскурс в область библии, притом экскурс, с нашей точки зрения, весьма курьезный. Он говорит: «Вода тверди небесной, о которой упоминает повествование Моисея, доставила уже толкователям писания немало труда…» Такое кольцо, какое мы видим вокруг Сатурна, как думал Кант, могло раньше окружать и Землю и состоять из водяных паров. «Помимо тех преимуществ, которые оно могло доставлять, как чудное зрелище, первым обитателям Земли, – оно могло быть в нужную минуту разрушено, чтобы наказать наводнением мир, ставший недостойным такой красоты». Неустойчивое кольцо, по мнению Канта, легко могло быть разрушено столкновением с кометой.
За эти строки Канта справедливо упрекали. В параллель его наивности можно лишь напомнить, что и сейчас еще некоторые буржуазные геологи допускают, что всемирный потоп, описываемый в библии, является не простым вымыслом, а легендой, сложившейся под впечатлением некоторого будто бы реального события, не всемирного, но достаточно внушительного.
Наиболее поразительны и грандиозны мысли Канта в области круговорота мироздания, которое никто ни до него, ни после не пытался обосновать так оптимистически и научно. Формирование Солнца и планет, начавшееся из некоторого центра, затем неограниченно распространяется по радиусам в бесконечном Хаосе, так что начавшееся творение миров длится непрерывно и бесконечно. Мало того, Кант подробно говорит о том, что пылающее Солнце и звезды должны будут потухнуть, застыть, и в том мире, где раньше расцветала органическая жизнь, наступит царство мрака, холода и смерти. Бодрое мировоззрение Канта не мирится с таким концом, и он постулирует (предполагает), что по наступлении охлаждения небесных светил в нашем уголке мироздания планеты упадут на Солнце и дадут ему этим горючий материал для нового воспламенения, такого сильного, что Солнце рассеется в пространстве, породив новый Хаос, из которого снова окажется возможным формирование солнц и планетных систем. Этот процесс воспламенения, захватывая постепенно все отживающие миры, снова породит огромные клубки Хаоса, которые в конечном счете падут на предполагавшееся Кантом центральное мировое Солнце, давая обновление вселенной.
Слова Канта: «Если мы через всю бесконечность времени и пространства проследим этот феникс природы, который лишь затем сжигает себя, чтобы вновь молодым возродиться из своего пепла, то дух наш, размышляя об этом, погружается в глубокое удивление», – исключительно бодры и всеоб'емлющи.
В сжатой формулировке Энгельса идеи круговорота, научное подтверждение которых постепенно накапливают астрономия и физика, стоят перед нами теперь еще более четко и ясно: «Материя движется в вечном круговороте, завершающем свою траекторию в такие промежутки времени, для которых наш земной год не может служить достаточной единицей; в круговороте, в котором время наивысшего развития, время органической жизни и, еще более, жизни сознательных существ столь же скудно отмерено, как пространство в жизни и в самосознании; в круговороте, в котором каждая отдельная форма существования материи – безразлично – солнце или туманность, отдельное животное или животный вид, химическое соединение или разложение – одинаково преходяща, и в котором ничто не вечно, кроме вечно изменяющейся, вечно движущейся материи и законов ее движения и изменения. Но как бы часто и как бы безжалостно ни совершался во времени и в пространстве этот круговорот, сколько бы бесчисленных солнц и земель ни возникало и ни погибало; как бы долго ни приходилось ждать, пока в какой-нибудь солнечной системе, на какой-нибудь планете не появятся условия, необходимые для органической жизни, сколько бы бесчисленных существ ни должно было погибнуть и возникнуть, прежде чем из их среды разовьются животные с мыслящим мозгом, находя на короткий срок пригодные для своей жизни условия, чтобы затем быть тоже истребленными без милосердия, – мы все же уверены, что материя во всех своих превращениях остается вечно – одной и той же, что ни один из ее атрибутов не может погибнуть, и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она некогда истребит на земле свой высший цвет – мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время». [12]
В отношении механизма образования миров, как его мыслил себе Кант, современная наука, обогащенная новым опытом и усовершенствованной теорией, должна признать полную ошибочность ряда его положений.
Наиболее существенным является то, что не только из покоя, но и из прямолинейного движения правильное вращательное движение никак не могло возникнуть. Без воздействия каких-либо внешних сил это невозможно. Огромная и принципиальная ошибка Канта состоит также в том, что он мыслит себе материю как лишенную движения в самом начале. Движение не может быть оторвано от материи и не нуждается в об'яснении. Без этой ошибки Канту было бы достаточно рассмотреть, как могли изменяться формы движения материи. В возникновении же круговых движений из неподвижного Хаоса заключается центральный пункт гипотезы Канта.
Ученые своевременно не обратили достаточно внимания на гениальные идеи Канта, и только через полвека, питаемый идеологией французского просвещения, Лаплас совершенно независимо и своим путем развил мысли, близкие к мыслям кенигсбергского философа.
Гипотеза Лапласа была счастливее, на нее сразу обратили внимание, она быстро оказала влияние на развитие науки, и лишь гораздо позднее имена создателей двух независимых гипотез слились в знаменитом наименовании: «гипотезы Канта – Лапласа».
ПРОИСХОЖДЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Лаплас приступал к космогонии
В то время как революционная буря потрясала Францию, и раскаты ее громов перекатывались далеко за границу, распространяясь по Европе, Лаплас в тихом уединении Мелена работал над своей популярной книгой «Изложение системы Мира». В ней оформились окончательно его представления о вероятном ходе образования вселенной, и в седьмом примечании к книге, вышедшей в 1796 году, Лаплас впервые кратко излагает свою гипотезу. Думая уйти от революции, развитие которой пугало Лапласа, он бессознательно работал в пользу идей революции, именно в области идеологической борьбы с феодально-религиозным мировоззрением. Труды, аналогичные гипотезе Лапласа, утверждали торжество человеческого разума и подрывали авторитет церкви, игравшей такую большую роль в идеологическом обосновании классовых привилегий дворянства.
В следующих изданиях «Изложение системы Мира» Лаплас излагает свою гипотезу уже полностью.
Почему же, однако, это замечательное место помещено Лапласом лишь в примечаниях к последней главе его книги, да еще на последнем месте, и ни разу не упоминается в его капитальном сочинении – пятитомной «Небесной механике»?
Строгий и холодный ум Лапласа всегда стремился математически анализировать еще не исследованные явления природы, выявить их подчинение определенным законам. Ему были чужды полеты фантазии или поспешные умозрительные выводы, не основанные на достаточном фактическом материале и математических расчетах.
Только раз, именно в космогонической гипотезе, Лаплас дал волю своему воображению, хотя и сдерживаемому всей его эрудицией в области механики. Апаго говорит, что ни один геометр не остерегался так решительно духа гипотез, как Лаплас. Если Лапласу удавалось избегать гипотез, то лишь потому, что он не являлся творцом совершенно новой отрасли науки и почти не изучал таких явлений, которые, повидимому, не могли быть уложены в рамки закона всемирного тяготения. Гениально углубляя теорию Ньютона, находя для нее новые применения и сопоставляя ее с накопляющимися данными наблюдений, Лаплас, как уже говорилось, не чувствовал пользы, которую гипотезы приносили многим из его собратьев. Между тем, не создавая гипотез, дающих направление научному исследованию, астро-физика – наука о физической природе небесных светил – до сих пор влачила бы жалкое существование.
Именно вследствие особенностей избранной им области науки Лаплас уделяет такое скромное место своей гипотезе и говорит, что выставляет ее «с осторожностью, подобающей всему, что не представляет результата наблюдения или вычисления».
Очень распространено мнение, что Лаплас математически обосновал гипотезу Канта. Не говоря уже о том, что Лаплас не знал работы Канта и создал в значительной мере иную гипотезу, он ни одной формулой не подтверждает своих умозаключений. Впрочем и все его популярное «Изложение системы Мира», давая блестящий очерк небесной механики, не содержит этих формул. Тем не менее мысль Лапласа течет исключительно последовательно и строго логически. Факты, которые не могут быть выведены из цепи рассуждений, Лаплас оставляет без рассмотрения, даже без упоминания. Математическую обработку гипотезы Лапласа произвели гораздо позднее его соотечественники Рош (1820–1883) и Пуанкаре.
С точки зрения чистой механики математический анализ подтвердил во всех основных пунктах правильность выводов, сделанных Лапласом для об'яснения известных в его время фактов.
Кант пытался нарисовать картину происхождения вселенной в целом и отдельных ее частей, Лаплас ставит себе более узкую задачу. Он ограничивается рассмотрением происхождения солнечной системы. Причина заключается опять-таки в том, что во времена Лапласа о звездной вселенной, лежащей далеко за пределами солнечной системы, почти ничего еще не было известно, а Лаплас был очень строг к данным. Лишь его современник – бывший музыкант Вильям Гершель, дезертировавший из ганноверской армии в Англию, научился там строить гигантские телескопы и заглянул в бездны звездного пространства. Как увидим, уже первые открытия Гершеля оказали влияние на Лапласа: он использовал их для обоснования отправной точки своей гипотезы.
До Гершеля, а тем более во времена Коперника, Кеплера, Галилея и даже Ньютона, знания о мире почти исчерпывались знанием солнечной системы, и потому до сих пор так часто ставят знак равенства между происхождением вселенной и происхождением солнечной системы. Между тем говорить о происхождении вселенной – мира вообще – просто нелепо. Это значит заранее и произвольно приписывать ему конечность и во времени и в пространстве. Как можно говорить о происхождении бесконечного пространства в бесконечности времени? Можно говорить только о происхождении тех или иных конкретных форм материи в определенном, известном нам, но очень малом уголке вселенной. Выяснить, как происходит развитие материи, переход ее из одной формы в другую – вот подлинная задача космогониста-диалектика и материалиста.
В следующих изданиях «Изложение системы Мира» Лаплас излагает свою гипотезу уже полностью.
Почему же, однако, это замечательное место помещено Лапласом лишь в примечаниях к последней главе его книги, да еще на последнем месте, и ни разу не упоминается в его капитальном сочинении – пятитомной «Небесной механике»?
Строгий и холодный ум Лапласа всегда стремился математически анализировать еще не исследованные явления природы, выявить их подчинение определенным законам. Ему были чужды полеты фантазии или поспешные умозрительные выводы, не основанные на достаточном фактическом материале и математических расчетах.
Только раз, именно в космогонической гипотезе, Лаплас дал волю своему воображению, хотя и сдерживаемому всей его эрудицией в области механики. Апаго говорит, что ни один геометр не остерегался так решительно духа гипотез, как Лаплас. Если Лапласу удавалось избегать гипотез, то лишь потому, что он не являлся творцом совершенно новой отрасли науки и почти не изучал таких явлений, которые, повидимому, не могли быть уложены в рамки закона всемирного тяготения. Гениально углубляя теорию Ньютона, находя для нее новые применения и сопоставляя ее с накопляющимися данными наблюдений, Лаплас, как уже говорилось, не чувствовал пользы, которую гипотезы приносили многим из его собратьев. Между тем, не создавая гипотез, дающих направление научному исследованию, астро-физика – наука о физической природе небесных светил – до сих пор влачила бы жалкое существование.
Именно вследствие особенностей избранной им области науки Лаплас уделяет такое скромное место своей гипотезе и говорит, что выставляет ее «с осторожностью, подобающей всему, что не представляет результата наблюдения или вычисления».
Очень распространено мнение, что Лаплас математически обосновал гипотезу Канта. Не говоря уже о том, что Лаплас не знал работы Канта и создал в значительной мере иную гипотезу, он ни одной формулой не подтверждает своих умозаключений. Впрочем и все его популярное «Изложение системы Мира», давая блестящий очерк небесной механики, не содержит этих формул. Тем не менее мысль Лапласа течет исключительно последовательно и строго логически. Факты, которые не могут быть выведены из цепи рассуждений, Лаплас оставляет без рассмотрения, даже без упоминания. Математическую обработку гипотезы Лапласа произвели гораздо позднее его соотечественники Рош (1820–1883) и Пуанкаре.
С точки зрения чистой механики математический анализ подтвердил во всех основных пунктах правильность выводов, сделанных Лапласом для об'яснения известных в его время фактов.
Кант пытался нарисовать картину происхождения вселенной в целом и отдельных ее частей, Лаплас ставит себе более узкую задачу. Он ограничивается рассмотрением происхождения солнечной системы. Причина заключается опять-таки в том, что во времена Лапласа о звездной вселенной, лежащей далеко за пределами солнечной системы, почти ничего еще не было известно, а Лаплас был очень строг к данным. Лишь его современник – бывший музыкант Вильям Гершель, дезертировавший из ганноверской армии в Англию, научился там строить гигантские телескопы и заглянул в бездны звездного пространства. Как увидим, уже первые открытия Гершеля оказали влияние на Лапласа: он использовал их для обоснования отправной точки своей гипотезы.
До Гершеля, а тем более во времена Коперника, Кеплера, Галилея и даже Ньютона, знания о мире почти исчерпывались знанием солнечной системы, и потому до сих пор так часто ставят знак равенства между происхождением вселенной и происхождением солнечной системы. Между тем говорить о происхождении вселенной – мира вообще – просто нелепо. Это значит заранее и произвольно приписывать ему конечность и во времени и в пространстве. Как можно говорить о происхождении бесконечного пространства в бесконечности времени? Можно говорить только о происхождении тех или иных конкретных форм материи в определенном, известном нам, но очень малом уголке вселенной. Выяснить, как происходит развитие материи, переход ее из одной формы в другую – вот подлинная задача космогониста-диалектика и материалиста.
Что было вместо солнечной системы
Лаплас не начинает «очень издалека», как Кант, он начинает свою гипотезу с того, что допускает существование огромной разреженной туманности, некогда заполнявшей всю современную солнечную систему, но уже имевшей в своем центре большое сгущение – молодое солнце. Вся предыдущая история этой туманности и образование сгущения не разбираются Лапласом, но в других местах своей книги он подробно описывает наблюдения и выводы Гершеля и присоединяется к ним.
Гершель первый подал ту плодотворную мысль, что установить процесс длительного развития какого-либо образования можно путем одновременного сравнительного изучения совокупности таких образований, находящихся в данный момент на различных ступенях своего «жизненного пути». Гершель сравнивал это с тем, как в обширном лесу можно проследить все этапы развития и роста дерева, одновременно наблюдая и первые побеги, и молодняк, и старые деревья, и поваленные гниющие, покрытые мохом древесные трупы. Если для дерева на прохождение всей этой лестницы требуются столетия, то еще больше времени занимают изменения в небесных светилах, и за время существования науки еще невозможно непосредственно обнаружить образование морщин на лице собратьев – Земли и Солнца.
При помощи своих гигантских телескопов с зеркалами, отшлифованными его собственными руками, Гершель смог впервые изучить сотни и даже тысячи туманностей и подметить в них большое разнообразие. 4 В одних местах он видел огромные, клочковатые и неправильные массы светящегося вещества, заливающие своим слабым светом огромные пространства неба. В других туманностях он замечал некоторую правильность очертания и увеличение яркости к центру светящегося пятна. В третьих туманностях – еще более правильной формы, он видел яркие звездообразные ядра, окруженные блестящей туманной массой, блеск которой планомерно ослабевает с удалением от этого ядра.
Некоторые звезды, например, главные звезды в скоплении Плеяд, оказались окруженными слабо, едва заметно светящимся веществом.
Таким образом, у Гершеля, а за ним и у Лапласа, создалось впечатление о существующем медленном сгущении туманного вещества в компактные звездообразные тела, в раскаленные солнечные шары, окруженные сначала обширной, но разреженной атмосферой. Эта первобытная туманность была, таким образом, доподлинно обнаружена в мировом пространстве и представляла нечто весьма отличное от метеоритной туманности Канта, состоящей то ли из твердых, то ли из жидких частиц. Это не был неопределенный по физическому строению Хаос древних греков.
Со времен Гершеля и Лапласа идея сгущения звезд из разреженных туманных масс сохранилась до настоящего времени, и в том или ином виде небулярные (от слова nebula – туманность) гипотезы происхождения тех или иных форм небесных тел не сходят со сцены.
Туманную атмосферу, окружающую первобытное Солнце, Лаплас представляет себе аналогичной современной раскаленной атмосфере Солнца, т. е. чисто газовой, сильно нагретой, но простирающейся далеко за орбиту самой далекой планеты солнечной системы. Такой планетой во времена Лапласа был Уран, открытый тем же Гершелем в 1781 году.
Идея обширной атмосферы возникла у Лапласа под влиянием данных наблюдения. Он говорил, что какова бы ни была природа причины, направившей движение планет около Солнца в одном направлении, нужно, чтобы она заключала в себе все эти тела, и «ввиду разделяющего их страшного расстояния, она не может быть не чем иным, как флюидом необ'ятного притяжения… нужно, чтобы этот флюид окружал Солнце как атмосфера».
Лаплас уже сразу полагает, что первичное туманное Солнце обладало медленным вращением вокруг своей оси, увлекая в него и окружающую его атмосферу. Нет автора, который, излагая этот пункт гипотезы Лапласа, не бросил бы ему явного или скрытого упрека за его отказ об'яснить происхождение этого вращения. Вот мол, Кант, хоть и неверно, а пытался об'яснить происхождение вращения своих туманностей. Между тем такие упреки могут делать лишь те, кто не хочет понять, что всякое движение, неизменно свойственное извечной материи, состоит из комбинации поступательного и вращательного движения и так же не нуждается в об'яснении, как существование самой материи и движения вообще. Мало того, открытия последних лет ясно обнаружили вращение всех туманностей, которые только удалось достаточно исследовать при помощи спектрального анализа.
Очевидно, Лаплас был более последовательным материалистом, чем все его биографы и компиляторы.
Вначале туманность Лапласа вращается как твердое тело, с одинаковой угловой скоростью, и чем дальше ее частицы от центра, тем больше их линейная скорость при таком вращении.
Чтобы об'яснить происхождение тех или иных форм материи и происходящих в них процессов, надо прежде всего знать эти формы и эти процессы. К системе Коперника уже нельзя было применить об'яснении, дававшихся в поэтических легендах индусов или египтян. Нельзя было уже потому, что об'яснять надо было что-то иное. Слишком непохож был мир, известный Копернику, на мир, известный индусам или египтянам.
Основными характерными особенностями солнечной системы, с которыми пришлось считаться гипотезе Лапласа, были следующие.
1. Подавляющая часть массы солнечной системы заключена в Солнце, и на долю всех планет, вместе взятых, приходится только 1/700.
2. Плоскости орбит всех планет и всех спутников почти совпадают друг с другом и с плоскостью солнечного экватора.
3. Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении, в том же, в каком сам солнечный шар вращается вокруг своей оси. Это направление вращения в астрономии называется прямым.
4. Спутники обращаются вокруг своих планет в том же самом прямом направлении.
5. Сами планеты вращаются вокруг своей оси тоже в прямом направлении. (О вращении спутников вокруг своей оси в то время еще ничего не было известно, да и сейчас мы знаем об этом очень мало).
6. Эллиптические орбиты планет и спутников очень близки к кругам.
7. Вокруг одной из планет – Сатурна – наблюдается очень тонкое, но широкое кольцо, состоящее, собственно говоря, из ряда концентрических колец.
8. Туманного вида светила, быстро проносящиеся по солнечной системе и носящие название комет, двигаются либо по очень вытянутым эллипсам, либо даже по разомкнутым кривым – параболам.
Если одна, а тем более две из перечисленных характерных особенностей солнечной системы не будут об'яснены гипотезой, то вероятность ее может быть подвергнута большому сомнению. Как мы видим, требования, пред'являемые к космогоническим гипотезам, весьма строги. Именно поэтому многих скороспелых «изобретателей гипотез о происхождении вселенной» постигает нередко грустное разочарование, когда они пытаются конкурировать с Кантом, Лапласом или с позднейшими космогонистами.
Гершель первый подал ту плодотворную мысль, что установить процесс длительного развития какого-либо образования можно путем одновременного сравнительного изучения совокупности таких образований, находящихся в данный момент на различных ступенях своего «жизненного пути». Гершель сравнивал это с тем, как в обширном лесу можно проследить все этапы развития и роста дерева, одновременно наблюдая и первые побеги, и молодняк, и старые деревья, и поваленные гниющие, покрытые мохом древесные трупы. Если для дерева на прохождение всей этой лестницы требуются столетия, то еще больше времени занимают изменения в небесных светилах, и за время существования науки еще невозможно непосредственно обнаружить образование морщин на лице собратьев – Земли и Солнца.
При помощи своих гигантских телескопов с зеркалами, отшлифованными его собственными руками, Гершель смог впервые изучить сотни и даже тысячи туманностей и подметить в них большое разнообразие. 4 В одних местах он видел огромные, клочковатые и неправильные массы светящегося вещества, заливающие своим слабым светом огромные пространства неба. В других туманностях он замечал некоторую правильность очертания и увеличение яркости к центру светящегося пятна. В третьих туманностях – еще более правильной формы, он видел яркие звездообразные ядра, окруженные блестящей туманной массой, блеск которой планомерно ослабевает с удалением от этого ядра.
Некоторые звезды, например, главные звезды в скоплении Плеяд, оказались окруженными слабо, едва заметно светящимся веществом.
Таким образом, у Гершеля, а за ним и у Лапласа, создалось впечатление о существующем медленном сгущении туманного вещества в компактные звездообразные тела, в раскаленные солнечные шары, окруженные сначала обширной, но разреженной атмосферой. Эта первобытная туманность была, таким образом, доподлинно обнаружена в мировом пространстве и представляла нечто весьма отличное от метеоритной туманности Канта, состоящей то ли из твердых, то ли из жидких частиц. Это не был неопределенный по физическому строению Хаос древних греков.
Со времен Гершеля и Лапласа идея сгущения звезд из разреженных туманных масс сохранилась до настоящего времени, и в том или ином виде небулярные (от слова nebula – туманность) гипотезы происхождения тех или иных форм небесных тел не сходят со сцены.
Туманную атмосферу, окружающую первобытное Солнце, Лаплас представляет себе аналогичной современной раскаленной атмосфере Солнца, т. е. чисто газовой, сильно нагретой, но простирающейся далеко за орбиту самой далекой планеты солнечной системы. Такой планетой во времена Лапласа был Уран, открытый тем же Гершелем в 1781 году.
Идея обширной атмосферы возникла у Лапласа под влиянием данных наблюдения. Он говорил, что какова бы ни была природа причины, направившей движение планет около Солнца в одном направлении, нужно, чтобы она заключала в себе все эти тела, и «ввиду разделяющего их страшного расстояния, она не может быть не чем иным, как флюидом необ'ятного притяжения… нужно, чтобы этот флюид окружал Солнце как атмосфера».
Лаплас уже сразу полагает, что первичное туманное Солнце обладало медленным вращением вокруг своей оси, увлекая в него и окружающую его атмосферу. Нет автора, который, излагая этот пункт гипотезы Лапласа, не бросил бы ему явного или скрытого упрека за его отказ об'яснить происхождение этого вращения. Вот мол, Кант, хоть и неверно, а пытался об'яснить происхождение вращения своих туманностей. Между тем такие упреки могут делать лишь те, кто не хочет понять, что всякое движение, неизменно свойственное извечной материи, состоит из комбинации поступательного и вращательного движения и так же не нуждается в об'яснении, как существование самой материи и движения вообще. Мало того, открытия последних лет ясно обнаружили вращение всех туманностей, которые только удалось достаточно исследовать при помощи спектрального анализа.
Очевидно, Лаплас был более последовательным материалистом, чем все его биографы и компиляторы.
Вначале туманность Лапласа вращается как твердое тело, с одинаковой угловой скоростью, и чем дальше ее частицы от центра, тем больше их линейная скорость при таком вращении.
Чтобы об'яснить происхождение тех или иных форм материи и происходящих в них процессов, надо прежде всего знать эти формы и эти процессы. К системе Коперника уже нельзя было применить об'яснении, дававшихся в поэтических легендах индусов или египтян. Нельзя было уже потому, что об'яснять надо было что-то иное. Слишком непохож был мир, известный Копернику, на мир, известный индусам или египтянам.
Основными характерными особенностями солнечной системы, с которыми пришлось считаться гипотезе Лапласа, были следующие.
1. Подавляющая часть массы солнечной системы заключена в Солнце, и на долю всех планет, вместе взятых, приходится только 1/700.
2. Плоскости орбит всех планет и всех спутников почти совпадают друг с другом и с плоскостью солнечного экватора.
3. Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении, в том же, в каком сам солнечный шар вращается вокруг своей оси. Это направление вращения в астрономии называется прямым.
4. Спутники обращаются вокруг своих планет в том же самом прямом направлении.
5. Сами планеты вращаются вокруг своей оси тоже в прямом направлении. (О вращении спутников вокруг своей оси в то время еще ничего не было известно, да и сейчас мы знаем об этом очень мало).
6. Эллиптические орбиты планет и спутников очень близки к кругам.
7. Вокруг одной из планет – Сатурна – наблюдается очень тонкое, но широкое кольцо, состоящее, собственно говоря, из ряда концентрических колец.
8. Туманного вида светила, быстро проносящиеся по солнечной системе и носящие название комет, двигаются либо по очень вытянутым эллипсам, либо даже по разомкнутым кривым – параболам.
Если одна, а тем более две из перечисленных характерных особенностей солнечной системы не будут об'яснены гипотезой, то вероятность ее может быть подвергнута большому сомнению. Как мы видим, требования, пред'являемые к космогоническим гипотезам, весьма строги. Именно поэтому многих скороспелых «изобретателей гипотез о происхождении вселенной» постигает нередко грустное разочарование, когда они пытаются конкурировать с Кантом, Лапласом или с позднейшими космогонистами.
Рождение планет
Вернемся, однако, к гигантской туманности со сгущением в центре, из которой, по мысли Лапласа, развилась солнечная система. Эта обширная, раскаленная газовая туманность, вращающаяся вокруг своей оси, испускала, конечно, в пространство большое количество тепла и вследствие этого охлаждалась. Охлаждение туманности должно было сопровождаться ее сжатием, т. е. уменьшением размеров и возрастанием плотности газа. Но с уменьшением размеров вращающегося тела, скорость его вращения, как безошибочно утверждают законы механики, должна возрастать. На языке механики это важнейшее правило говорит, что «сумма моментов количества вращения должна быть постоянна», т. е. должна быть постоянна сумма произведений массы каждой частицы на ее скорость и на ее расстояние от оси вращения.