Происхождение миров - Поль Лаберенн

Это парадоксальное и никогда еще не имевшее места в истории науки противоречие между огромным накоплением наблюдательных фактов, могуществом отдельных физических теорий и недостаточностью и произвольностью широких космогонических гипотез могло найти подлинное разрешение только в СССР, в единственной стране, где наука, находящаяся на службе социалистического общества, целиком сохранила свой прогрессивный характер. Это является результатом работ, выполненных, в частности, советскими учеными последних поколений, воспитанных в духе марксизма. Их позиция была уточнена в ходе конференции по идеологическим вопросам астрономии, состоявшейся в 1948 г. в Ленинграде и собравшей несколько сот участников.

Одной из отличительных черт этой конференции была научная осторожность.

«Мы не имеем в настоящее время какой-либо космогонической гипотезы, которая могла бы быть рекомендована безоговорочно для популяризации», — заявил в своем выступлении профессор К. Ф. Огородников.

Но окончательная резолюция, принятая конференцией, ясно показывает, что эта осторожность, о которой слишком часто забывают в других странах, не дает никакого повода для уныния:

«Особое внимание следует обратить на разработку космогонических проблем, имеющих огромное значение в деле борьбы за материалистическое мировоззрение и, прежде всего, на вопрос о происхождении Земли; этот вопрос, помимо его идеологической важности, весьма существен и для наук, имеющих большое прикладное значение (геология, геофизика, геохимия, география)».

Резолюция говорит о необходимости борьбы против математического формализма и против всех теорий, пытающихся на основании теории расширяющейся вселенной подтолкнуть нас окольным путем к признанию творения. Напомнив о замечательных результатах, уже полученных многими советскими учеными, и критикуя некоторые другие, страдающие излишним формализмом, резолюция настаивает на необходимости тесного сотрудничества между всеми, кто занимается космогоническими проблемами, — как между астрономами (прежде всего), так и между астрономами и представителями смежных наук. Индивидуализму многих ученых буржуазных стран, которые забывают о глубоком единстве науки, резолюция противопоставляет необходимую и плодотворную коллективную работу. И в самом деле, весьма характерно, что последние работы советских ученых появляются все чаще как коллективные труды, предпринятые группами ученых, ведущих совместные исследования в определенном направлении.

Конференция в Ленинграде дала, таким образом, новый толчок советской космогонии. Это целиком покажут последующие страницы, где мы рассмотрим, главным образом, три проблемы, решение которых более всего продвинулось вперед: эволюция звезд, их происхождение и происхождение планетных систем.

II. Эволюция звезд

Когда Бете опубликовал накануне второй мировой войны свою теорию, многие астрономы полагали, что превращение водорода в гелий позволит без труда объяснить эволюцию звезд. Излучение звезды сопровождается медленной потерей массы. С уменьшением массы звезды уменьшается также ее светимость (см. стр. 36), так что точки, изображающие положение звезды на диаграмме Рессела, должны в общем спускаться вниз по различным ветвям этой диаграммы (см. рис. 3, стр. 34).

Однако быстро обнаружилось, что все это не так просто. Мы уже видели в гл. II, что красные гиганты и белые карлики не укладываются в эту схему эволюции. Кроме того, некоторые астрономы обратили внимание на тот факт, что существуют не только «устойчивые» звезды, в которых процессы происходят медленно и регулярно, но также и такие, состояние которых очень быстро изменяется, как, например, новые звезды или особые очень горячие звезды — так называемые «звезды типа Вольф — Райе». Советские астрономы систематически изучают неустойчивые звезды. Один из них, акад. В. А. Амбарцумян, пояснил, почему в СССР проявляется особый интерес к изучению звезд в неустойчивых состояниях:

«Почему изучение неустойчивых состояний представляет особенно большой интерес для космогонии? Известно, что двигателем для всякого процесса развития в природе являются противоречия. Эти противоречия особенно ярко проявляются, когда система или тело находятся в неустойчивом состоянии, когда в них происходит борьба противоположных сил, когда они находятся на поворотных этапах своего развития. Поэтому как советские астрономы, так и многие астрономы других стран идут прежде всего в направлении изучения неустойчивых объектов. Это не значит вовсе, что следует заниматься только этими объектами. Но это означает, что объекты, находящиеся в неустойчивом состоянии, заслуживают особого внимания».[57]

Успешное изучение различных вопросов, касающихся звезд, показывает нам всю плодотворность решительной марксистской позиции, которую занимают в области космогонии советские ученые.

Проблема происхождения двойных звезд имеет для космогонии исключительное значение. Действительно, двойные звезды составляют, по крайней мере, одну треть от общего числа звезд. Вместе с тем известно, что многие двойные системы неустойчивы по той причине, что они должны распадаться под влиянием притяжения соседних звезд.

Как уже указывалось выше, в связи с критикой гипотезы Джинса, можно сейчас с уверенностью утверждать, что двойные звезды не могли образоваться путем деления одной звезды-«прародительницы». Можно, правда, рассматривать другой путь их происхождения, а именно — путь захвата. Вообще говоря, возможно, что при достаточном сближении трех или большего числа звезд одна из этих звезд может остаться в конце концов в сфере притяжения другой звезды.

Но В. А. Амбарцумян показал, что если бы двойные системы действительно образовались таким путем, их число должно было бы быть намного меньше, чем наблюдается фактически (в миллионы раз для таких пар, в которых звезды находятся на очень больших расстояниях друг от друга). Таким образом, представляется несомненным, что двойные системы состоят из звезд, которые сформировались, находясь рядом друг с другом, в скоплениях рассеянной материи, имеющихся в Галактике. Этот вывод можно без труда распространить на кратные системы и на рассеянные скопления.

Таким путем советские астрономы пришли к мысли, что звезды образуются группами, а изолированные звезды представляют собой результат распада этих первоначальных групп под влиянием возмущающих сил и, в частности, притяжения других звезд.

Это предположение было подтверждено открытиями В. А. Амбарцумяна и Б. Е. Маркаряна. Эти астрономы установили, что некоторые группы звезд представляют собой молодые образования, находящиеся в процессе распада. (Здесь мы также встречаемся с исследованиями неустойчивого состояния.) Такие группы были названы ассоциациями, в отличие от скоплений, являющихся гораздо более крупными системами, и от созвездий, которые состоят из звезд, часто очень далеких друг от друга, но видных с Земли в близких направлениях и образующих на небесном своде характерные конфигурации.

Структура этих ассоциаций (в которых звезды расположены цепочками или трапециями), а также тот факт, что они состоят из звезд, располагающихся, во-первых, близко друг к другу в пространстве, а во-вторых, примерно одинаковых по своим физическим особенностям, показывают, что в этом случае речь идет, конечно, о системах звезд, имеющих общее происхождение. Ассоциации можно разделить на два различных типа.

Одни, более многочисленные (несколько сот, наблюдаемых в Млечном Пути), так называемые «О-ассоциации», состоят из очень горячих звезд — голубых или белых гигантов. Эти ассоциации, как правило, имеют небольшую плотность и распадаются, следовательно, довольно быстро. Продолжительность их существования не должна превышать нескольких миллионов лет.

Ассоциации другого типа («Т-ассоциации»), продолжительность жизни которых имеет тот же порядок — несколько миллионов лет — состоят из переменных звезд-карликов.

Открытие ассоциаций имеет большое значение. Оно приводит к фундаментальному с точки зрения космогонии выводу о том, что процесс образования звезд в Млечном Пути непрерывно продолжается. Вспомним, кстати, что теория Бете, как мы указывали в гл. II, позволила оценить возраст некоторых очень массивных и расходующих большое количество энергии белых звезд не более чем в несколько десятков миллионов лет. Примером может служить звезда V созвездия Кормы, масса которой превышает массу Солнца в 20 раз и которая светит в 10 000 раз ярче Солнца.