Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

И ОБ ОТНОШЕНИИ ИХ МАСС



 

Мы показали, что частицы основного вещества, поскольку они сами по себе были равномерно распределены в мировом пространстве, благодаря своему движению к Солнцу остались парить в тех местах, где их скорость, достигнутая при падении, как раз уравновесила их притяжение, а их направление оказалось перпендикулярным к радиусу круга, как это и должно быть при круговом движении. Но если мы представим себе частицы различной плотности на равном расстоянии от Солнца, то частицы, обладающие большим удельным весом, проникнут, несмотря на сопротивление остальных частиц, ближе к Солнцу и не столь скоро отклонятся от своего пути, как более легкие частицы; вследствие этого движение их станет кругообразным лишь при большем приближении к Солнцу. Напротив, более легкие элементы, прежде отклонившиеся от прямолинейного падения, начнут двигаться по кругам раньше, чем проникнут столь глубоко к центру, и таким образом останутся парить на более далеком расстоянии; да они и не могут столь глубоко проникнуть через заполненное элемен­тами пространство, если их движение не ослаблено сопротивлением этих элементов, и, следовательно, они не будут в состоянии получить той высокой скорости, какая требуется при обращении на более близких расстояниях от центра. Таким образом, когда равновесие движений будет достигнуто, частицы с меньшим удельным весом будут обращаться дальше от Солнца, а более тяжелые – ближе к нему. Поэтому и те образующиеся из них планеты, которые будут формироваться ближе к Солнцу, будут отличаться большей плотностью, чем те, которые будут формироваться на большем расстоянии от него из соединения таких атомов.

Существует, таким образом, некоторый вид статического закона, по которому расстояние веществ в мировом пространстве обратно пропорционально их плотности. Однако нетрудно представить себе, что на каждом данном расстоянии не должны обязательно находиться только частицы с одинаковой удельной плотностью. Из

частиц с определенным удельным весом остаются парить на больших расстояниях от Солнца и достигают необходимого для постоянного кругового движения ограничения своего падения на большей дистанции именно те, которые падают на Солнце с большего расстояния; напротив, те частицы, которые хотя и не обладают большей плотностью, но которые вначале при общем распре­делении веществ во время хаоса находились ближе к Солнцу, будут совершать свое круговое движение на более близком расстоянии от Солнца. И так как, стало быть, местонахождение веществ по отношению к центру их падения определяется не только их удельным весом, но и тем, какое место они занимали при первичном покое природы, то легко понять, что на любом расстоянии от Солнца будут встречаться весьма различные виды материи, чтобы остаться здесь в парящем состоянии, но что, вообще говоря, более плотные вещества чаще будут встречаться ближе к центру, а не дальше от него. Таким образом, несмотря на то что планеты представляют собой смесь весьма различных веществ, их массы, вообще говоря, должны быть тем плотнее, чем ближе они к Солнцу, и тем менее плотными, чем дальше они расположены от Солнца.

Наша теория в отношении этого закона, определяющего плотность планет, далеко превосходит все то, что предложено или еще может быть предложено для объяснения ее причины. Ньютон, определивший путем вычисления плотность некоторых планет, полагал, что причину соотношения между плотностью и расстоянием следует искать в воле бога и в мотивах конечной его цели. Ньютон говорил, что ближайшие к Солнцу планеты должны выдерживать больший жар, а более далекие – довольствоваться меньшей степенью тепла. Это представляется возможным только в том случае, если планеты, близко расположенные к Солнцу, обладают большей плотностью, а более далекие составлены из более легкого вещества. Однако не требуется большого размышления, чтобы убедиться в неудовлетворительности подобного объяснения. Планеты, например наша Земля, состоят из очень различных видов материи; необходимо лишь, чтобы на поверхности были расположены более

легкие и более проницаемые виды ее, которые легче приводятся в движение одинаковым действием Солнца и состав которых находится в определенной зависимости от излучаемого Солнцем тепла. Но отсюда вовсе не следует, что это касается смеси всей остальной материи; ведь на внутренние части планет Солнце не оказывает никакого воздействия. Ньютон опасался, что если бы Земля испытывала воздействие солнечных лучей на расстоянии Меркурия, то она горела бы, как комета, и вещество ее не было бы столь огнеупорным, чтобы не быть рассеянным под действием подобной жары. Однако во сколько же раз сильнее должна была разрушиться от этого жара материя самого Солнца, плотность которой в четыре раза меньше плотности Земли; или почему Луна вдвое плотнее Земли, хотя она находится на одинаковом с нею расстоянии от Солнца? Таким образом, пропорциональность плотностей нельзя ставить в связь с солнечной теплотой, не впадая при этом в величайшие противоречия. Скорее всего причина расположения планет по плотности их массы имеет отношение к внут­реннему составу их материи, а не к их поверхности; несмотря на то что эта причина приводит к указанному результату, она должна допускать различную плотность материи в одном и том же небесном теле и только во всем составе в целом приводить к указанному выше соотношению плотностей. Предоставляю читателю самому судить, в состоянии ли какой-нибудь иной статический закон в такой же мере дать удовлетворительное объяснение, как закон, предлагаемый в нашей теории. Соотношение между плотностями планет приводит еще к заключению, которое в полном согласии с изложенным выше объяснением подтверждает правильность нашей теории. Небесное тело, находящееся в центре Других обращающихся вокруг него тел, состоит из более легких веществ, чем ближайшее тело, обращающееся вокруг него. Таково соотношение плотностей Земли и Луны, Солнца и Земли. Согласно нашей теории, подобное явление неизбежно. В самом деле, нижние планеты образовались главным образом из материи таких элементов, которые благодаря своей большей плотности оказались в состоянии проникнуть именно на такое

близкое расстояние от центра, обладая необходимой для этого степенью скорости; напротив, тело, находящееся в самом центре, образовалось из всех без различия имеющихся видов веществ, не приобретших своих правильных [круговых] движений. Среди этих веществ наибольшую долю составляют легчайшие вещества; отсюда нетрудно понять, что ближайшие небесные тела, или обращающиеся на ближайшем от центра расстоянии, представляя собой как бы отбор более плотных видов материи, отличаются большей плотностью своей субстанции, чем центральное тело, содержащее в себе смесь всех без различия видов материи. И действительно, Луна вдвое плотнее Земли, а Земля вчетверо плотнее Солнца, а ближе к Солнцу расположенные планеты Венера и Меркурий, надо полагать, превосходят его по своей плотности еще в большей степени.

Обратим теперь свое внимание на соотношение, которое должно, согласно нашей теории, иметь место между массами небесных тел и их расстояниями, дабы выводы нашей теории проверить с помощью безошибочных вычислений Ньютона. Не требуется много слов, чтобы пояснить, что центральное тело всегда представляет собой главную часть своей системы и, следовательно, Солнце по своей массе должно превосходить все планеты, вместе взятые; то же самое следует сказать о Юпитере и Сатурне по отношению к их спутникам. Центральное тело образуется оседанием всех частиц, которые расположены во всей сфере его притяжения и которые не могли приобрести точно определенное круговое движение вблизи общей плоскости притяжения, причем этого рода частиц, без сомнения, неизмеримо больше, чем частиц, приобретших круговое движение. Применим теперь это рассуждение к Солнцу. Если попытаться определить величину того пространства, на какое максимально отклонялись от общей плоскости совершающие круговое движение частицы, которые послужили основным материалом для планет, то можно предположить, что она несколько больше величины наибольшего взаимного отклонения планетных орбит. Но наибольший наклон планетных орбит друг к другу, когда они отклоняются в обе стороны от общей плоскости, составляет едва 71/2

градусов. Таким образом, можно предположить, что вся материя, из которой образовались планеты, занимала пространство, заключенное между двумя плоскостями, мысленно проведенными из центра Солнца и образующими друг с другом угол в 71/2 градусов. Но такая полоса шириною в 71/2 градусов, идущая по направлению большого круга, составляет несколько больше 1/17 поверхности шара, а следовательно, и объем сферического пространства, заключенного между такими двумя плоскостями, по ширине указанного выше угла составляет несколько более 1/17 объема всей сферы. Стало быть, согласно нашей гипотезе, вся материя, которая была употреблена на образование планет, должна состав­лять примерно 1/17 той материи, которую Солнце собрало с обеих сторон для своего образования из той сферы, что простирается до места нахождения самой отдаленной планеты. Но, как показали исчисления Ньютона, это центральное тело превосходит по своей массе совокупность всех планет не в 17 раз, а в 650 раз. Однако легко понять, что в пространстве за орбитой Сатурна, где не происходит образование планет или же происходит редко и где возникли лишь отдельные немногие кометные тела, движения основного вещества, не будучи в состоянии достичь здесь того закономерного равновесия с центральными силами, какое имеет место в близком к центру пространстве, превращаются в почти всеобщее падение к центру и приносят на Солнце всякую материю из столь далеких пространств; этим, по моему мнению, и объясняется, почему Солнце приобрело столь огромную массу.

При сопоставлении масс планет следует отметить прежде всего то, что, согласно изложенному выше способу их образования, количество материи, входящей в состав планеты, зависит главным образом от расстояния планеты от Солнца; во-первых, потому, что Солнце своим притяжением ограничивает сферу притяжения планеты, а при прочих равных условиях это ограничение меньше Для отдаленных планет, чем для близких; во-вторых, потому, что сферы, из которых собираются все частицы для образования более далекой планеты, имеют больший радиус, а следовательно, и содержат в себе больше

основного вещества, чем меньшие сферы; в-третьих, потому, что именно по этой причине расстояние между двумя плоскостями наибольшего отклонения при равном числе градусов бывает значительнее на большой высоте, чем на малой. Но, с другой стороны, это преимущество более отдаленных планет перед более близкими уменьшается из-за того, что частицы, расположенные ближе к Солнцу, обладают большей плотностью и, по всей видимости, менее рассеяны, чем частицы, расположенные на больших расстояниях; нетрудно, однако, сообразить, что указанные выше преимущества, благоприятствующие образованию больших масс, далеко превосходят только что перечисленные ограничения и что, вообще говоря, планеты, образующиеся на большом расстоянии от Солнца, должны приобрести больше массы, чем близкие планеты. Все это так и происходило бы, если бы в солнечной системе образовалась только одна планета; но когда образуется несколько планет на различных расстояниях, то каждая из них будет сферой своего притяжения ограничивать сферу притяжения другой, и это порождает исключение из указанного выше закона. В самом деле, та планета, которая находится на очень близком расстоянии от другой планеты, обладающей исключительно большой массой, теряет очень много из сферы, в которой она образуется, и тем самым становится гораздо меньше того размера, какого потребовало бы только данное расстояние ее от Солнца. Таким образом, хотя, вообще говоря, планеты по своей массе тем больше, чем дальше они от Солнца, каковы, например, две главные планеты нашей системы – Сатурн и Юпитер, которые больше всех потому, что они дальше всего находятся от Солнца, тем не менее встречаются отступления от этого правила; однако в них всегда проявляется тот принцип, по которому, согласно нашему утверждению, вообще образуются небесные тела, а именно что планеты исключительно большого размера лишают планеты, наиболее близко к ним расположенные по обе стороны, причитающейся им в соответствии с их расстоянием от Солнца массы и присваивают себе часть тех веществ, которые должны были бы пойти на образование этих планет. И действительно, Марс, который по место-

положению своему должен был бы быть больше Земли, потерял в своей массе из-за силы притяжения близко к нему расположенного огромного Юпитера; и даже Сатурн, хотя и имеет некоторое преимущество перед Марсом благодаря своей дальности, тем не менее никак не мог избежать значительного урона от притяжения Юпитера; и мне думается, что Меркурий исключительно малой своей массой обязан не только притяжению столь близкого к нему мощного Солнца, но также и соседству Венеры, которая, если сопоставить ее предпо­лагаемую плотность с ее величиной, должна обладать значительной массой.

Поскольку, таким образом, все это прекрасно согласуется с механической теорией происхождения мироздания и небесных тел, посмотрим теперь, каково то пространство, в котором было рассеяно основное вещество планет до их образования, с какой степенью разреженности было тогда наполнено это пространство и насколько свободно, или со сколь малыми препятствиями, могли совершать в нем свои закономерные движения парящие частицы. Пространство, содержащее в себе всю планетную материю, ограничивалось той частью сферы Сатурна, которая заключалась между двумя плоскостями, отстоящими друг от друга по отношению к центру Солнца приблизительно на 7°, и потому составляла 1/17 всей сферы, описываемой радиусом, равным расстоянию Сатурна [от Солнца]. Поэтому, для того чтобы вычислить, насколько разреженным было основное вещество планеты в то время, когда оно наполняло это пространство, нам следует лишь принять расстояние Сатурна равным 100 тысячам земных диаметров. Тогда вся сфера, ограниченная орбитой Сатурна, будет в 1000 биллионов раз больше земного шара. Если мы вместо 1/17 возьмем лишь 1/20 часть, то и в этом случае пространство, в котором парило основное вещество, должно в 50 биллионов раз превысить объем земного шара12. Если же принять, согласно Ньютону, что масса всех планет вместе с их спутниками равна 1/650 массы Солнца, то Земля, составляющая лишь 1/169282 часть массы Солнца, будет относиться к общей массе всей планетной материи, как 1 к 2761/2; стало быть, если бы мы всю эту

материю привели к одинаковой плотности с Землей, то получилось бы тело, в 2771/2 раз превышающее по объему Землю13. Поэтому если мы примем, что плотность Земли во всей ее массе ненамного больше плотности твердого вещества, находящегося под ее поверхностью, – как этого требует фигура Земли, – и что эти верхние слои вещества примерно в 4 или 5 раз плотнее воды, а вода в 1000 раз тяжелее воздуха, то материя всех планет, если бы она была столь же разрежена, как воздух, заняла бы пространство, почти в 1 400 тысяч раз превышающее объем земного шара. Если этот объем сравнить с тем объемом, в котором, согласно нашему предположению, была рассеяна вся планетная материя, то он будет в 30 миллионов раз меньше его; и, следовательно, разреженность планетной материи в этом пространстве настолько же больше разреженности частиц нашей атмосферы. В действительности эта степень разреженности, как бы невероятной она ни казалась, была и нужной, и естественной. Она должна была быть как можно больше, дабы предоставить парящим частицам полную свободу движения почти как в пустом пространстве и бесконечно уменьшить то сопротивление, которое они могут оказать друг другу; однако эти частицы и сами по себе в состоянии были дойти до подобной разреженности, что не должно вызывать сомнения, если вспомнить, какое расширение испытывает вещество, когда оно превращается в пар, или, дабы не выходить за пределы неба, если принять во внимание разрежение вещества в хвостах комет, которые при столь огромной толщине своего диаметра, превышающего диаметр Земли примерно в 100 раз, настолько прозрачны, что сквозь них можно видеть небольшие звезды, чего наш воздух, будучи освещен Солнцем, не позволяет даже через слой, во много тысяч раз более тонкий, чем хвост кометы.

В заключение этой главы я проведу одну аналогию, которая сама по себе способна поднять нашу теорию механического образования небесных тел от гипотетической вероятности до полной достоверности. Если Солнце состоит из частиц того же основного вещества, из которого образовались планеты, с той лишь разницей, что на Солнце скопились вещества всех видов, без вся-

кого различия, а в планетах вещества распределились на различных расстояниях в зависимости от степени плотности тех или иных видов этих веществ, то, если представить себе материю всех планет собранней воедино, она приобрела бы во всей этой смеси почти такую же плотность, какую имеет Солнце. Этот необходимый вывод из нашей теории находит себе счастливое подтверждение в том сопоставлении плотности всей планетной материи и плотности Солнца, которое сделал достославный философ г-н Бюффон; он нашел между ними отно­шение 640 к 650. Коль скоро естественные и необходимые выводы из какой-то теории находят себе столь счастливые подтверждения в действительных соотношениях природы, можно ли думать, что такое совпадение между теорией и наблюдением есть лишь результат простой случайности?

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ОБ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТЕ ПЛАНЕТНЫХ ОРБИТ

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.