Происхождение миров - Поль Лаберенн

Струя отделившейся от Солнца материи не могла быть устойчивой. Она распалась на отдельные сгущения, причем самые маленькие притягивались и поглощались самыми крупными. Таким путем и образовались планеты, обращающиеся вокруг Солнца в том же направлении, в каком обращалась первоначальная струя материи. Это направление и есть прямое. Собственное вращение планет происходило сначала в обратном направлении и изменение направления вращения в большинстве случаев обязано действию приливных сил.

Что касается спутников, то Джинс предполагает, что они отделились от планет таким же образом, каким отделились от Солнца сами планеты. Приливное воздействие Солнца на каждую планету приводило к извержению из планеты струи материи.

Остается объяснить (здесь мы сталкиваемся с теми же возражениями, какие были сделаны Лапласом Бюффону), почему орбиты планет вокруг Солнца и орбиты спутников вокруг планет близки к кругам. Действительно, согласно законам механики орбиты тел, образованных описанным образом вследствие воздействия на Солнце проходящей звезды, должны были бы быть вытянутыми. Однако Джинс предполагает, что сгущение в планеты вещества, выброшенного из Солнца, произошло не сразу. Таким образом, планеты (и спутники) сначала двигались сквозь остатки пыли и газа, оказывающие некоторое сопротивление их движению. В результате этого сопротивления орбиты планет постепенно приняли нынешнюю форму, мало отличающуюся от круговой.

Джинс, как и Лаплас, предполагал, что кометы во время их движения в небесном пространстве были притянуты и затем захвачены солнечной системой. Что касается малых планет, из которых почти все располагаются между орбитами Марса и Юпитера, то Джинс также принял прежнюю гипотезу и утверждал, что они представляют собой осколки распавшейся большой планеты. Эта планета некогда прошла очень близко около Юпитера, и его приливные силы разорвали ее на тысячи кусков. Джинс опирался в этом вопросе на работы французского астронома Роша, согласно исследованиям которого (1850) для каждой планеты существует так называемое критическое расстояние. Любой спутник или любое небесное тело, приблизившееся к более массивной планете ближе, чем на это критическое расстояние, должны, если они более или менее затвердели, разрушиться под действием приливных сил. Рош, в частности, объяснял таким образом происхождение знаменитого кольца Сатурна.

Для того чтобы увидеть, что почти все предположения, из которых исходил Джинс, противоречат наблюдаемым фактам, достаточно сослаться на материал главы II.

а) Противоречия в отношении эволюции галактик. Первые затруднения возникают в связи с вопросом об эволюции галактик. С трудом поддавалось объяснению существование спиральных рукавов, и этот вопрос тревожил Джинса настолько, что он однажды высказал предположение, что эти рукава могли быть вызваны проникновением в наше пространство материи из некоторого непознаваемого для нас «внешнего мира» (обладающего, например, дополнительным измерением)!

С другой стороны, тяжелый удар был нанесен теории Джинса более точными оценками возраста спиральных туманностей. Действительно, как мы уже видели (стр. 55), в настоящее время галактикам (и в том числе нашему Млечному Пути) приписывают возраст в сотни и тысячи раз меньший того, который выводил Джинс на основании своих ошибочных статистических подсчетов.

Шведский ученый Линдблад и другие астрономы пытались построить математическую теорию, лучше объясняющую истечение материи в спиральные рукава. Согласно этой теории истечение имеет колебательный характер с очень длинным периодом и происходит как бы последовательными волнами. По мнению этих ученых, именно поэтому образовались довольно правильно расположенные уплотнения, наблюдаемые в спиральных рукавах многих галактик.

Рис. 13. Спиральная туманность М51 в созвездии Гончих Псов

Гипотеза Линдблада имела то преимущество, что допускала более быструю эволюцию галактик.

Но даже после таких видоизменений гипотеза Джинса об эволюции спиральных туманностей была оставлена, как только обнаружили, что сферические галактики не являются газовыми, а состоят из очень большого числа звезд и что они, по-видимому, соответствуют конечной, а не начальной стадии развития. Действительно, если вначале галактики обладают неправильной формой, и если на последнем этапе они приобретают значительную плотность и сферическую форму (в соответствии с принятой сейчас точкой зрения), то соображения Джинса об эволюции спиральных туманностей не имеют под собой никаких оснований.

б) Противоречия в отношении двойных звезд. Гипотезе образования двойных звезд путем деления одной звезды посчастливилось не в большей мере. Все последние данные о внутреннем строении звезд показали, что гипотеза Джинса, т. е. гипотеза «жидких звезд», мало обоснована. Более того, на основании данных о скорости собственного вращения звезд в двойных системах было установлено, что звезда — «прародительница» должна была бы иметь во многих случаях такую скорость вращения, которая никогда не наблюдается в действительности. Напомним, наконец, что В. А. Амбарцумян показал, что все оценки Джинсом возраста двойных систем преувеличены в тысячу раз (стр. 55).

в) Противоречия в отношении планетных систем. В этом пункте идеи Джинса вступили в наиболее резкое противоречие с фактами. Джинс торжественно утверждал в 1929 г. не без некоторого намеренного преувеличения: «Для продолжительности существования в несколько триллионов лет эта вероятность (того, что звезда обладает системой планет. — Я. Л.) не более 1: 100 000».[50]

И вот первые результаты, полученные после 1943 г. при изучении неправильностей в движениях двойных звезд, привели к мысли о том, что, возможно, каждая десятая звезда окружена планетами. Теория извержения струи материи под влиянием притяжения возмущающей звезды совершенно неспособна объяснить такую распространенность планетных систем.

С другой стороны, американский астроном Спитцер теоретически показал, что струя материи, рассматриваемая Джинсом, не могла сгуститься в планеты при тех же условиях, в которых она должна была образоваться.[51]

Таким образом, от гипотезы Джинса о происхождении небесных тел осталась лишь идея о возможности образования планет из газовых сгущений. Но и эта идея требует пересмотра в свете последних открытий.

V. Конец солнечной системы

Пунктом, который, пожалуй, менее устарел в теориях Дж. Дарвина, Джинса и других ученых той эпохи, является описание конца солнечной системы. В этом вопросе существенным является, с одной стороны, учет приливных сил, объясняющих замедление вращения Земли, и, с другой стороны, учет потери энергии солнечного излучения, позволяющий предвидеть срок гибели всей солнечной системы.

Как мы уже видели, приливное трение замедляет собственное вращение Земли. Это замедление кажется ничтожным: длина суток (время, необходимое для одного оборота Земли) увеличивается на одну секунду лишь за 100 000 лет. Однако, если учесть, что жизнь небесных тел измеряется миллиардами лет и что величина замедления возрастает со временем, то изменение скорости вращения Земли может оказаться очень значительным. Согласно Дж. Дарвину наступит момент, когда Земля будет делать один оборот вокруг своей оси за то же время, какое необходимо Луне для одного оборота вокруг Земли.

Как отметил Энгельс, первым, кто обратил внимание на все значение этого явления, был Кант, «который, — писал Энгельс, — своей небулярной теорией уже выдвинул положение о возникновении солнечной системы, а открытием замедляющего влияния морских приливов на вращение земли указал на неизбежную гибель этой (солнечной. — П. Л.) системы».[52]

Возвращаясь к этому вопросу в «Диалектике природы», Энгельс уточняет характер действия приливных сил, вполне справедливо замечая, что эти силы, вследствие существования внутренних приливов, воздействуют па все вещество небесных тел, а не только на водную оболочку, как это полагал Кант: «Притяжение луны и солнца действует не только на жидкие массы земного шара или его поверхности, но вообще на всю массу земли, тормозя ее вращение».[53]

Дж. Дарвин, обращая внимание на относительно большую массу Луны (составляющую 1/80 массы Земли, в то время как для других спутников это отношение гораздо меньше), делает вывод в пользу гипотезы об отделении Луны от Земли под влиянием приливных сил Солнца.

Согласно гипотезе Дж. Дарвина во всех аналогичных системах после деления одной первоначальной массы на две взаимное действие образовавшихся двух небесных тел сначала приводит к их удалению друг от друга и постепенному уравниванию скоростей их собственного вращения, после чего эти небесные тела должны быть обращены друг к другу всегда только одной своей стороной. Колоссальное приливное воздействие, оказываемое некогда Землей на Луну, уже привело к тому, что Луна обращена к Земле всегда одним своим полушарием. В настоящее время приливы, производимые Луной на Земле как в океанах, так и во внутренних частях Земли, тормозят суточное вращение земного шара. В то же время Луна удаляется от Земли и период ее обращения вокруг Земли увеличивается. Эти различные эффекты проявляются, конечно, весьма и весьма медленно, но в конце концов, как мы уже замечали, приобретут очень большое значение.