Реклама
Книги по философии
Герберт Спенсер
Опыты научные, политические и философские. Том 1
(страница 27)
Этим способом объясняются не только различные направления, но и различные скорости вращения. Казалось бы, всего естественнее, что крупные планеты будут вращаться на своих осях медленнее, чем мелкие; это побуждает ожидать наблюдения, делаемые нами на Земле над большими и маленькими телами. А между тем одно из следствий гипотезы туманных масс, особенно если станем развивать ее как выше, состоит в том, что крупные планеты будут вращаться быстро, мелкие же медленно; в действительности оно так и оказывается. При равенстве других обстоятельств сгущающаяся туманная масса, которая далеко рассеяна в пространстве и внешние части которой, следовательно, должны стремиться к общему центру тяжести издалека, приобретет во время этого процесса сгущения значительную скорость вращения на своей оси; малая же масса - наоборот. Еще заметнее будет эта разница там, где форма генетического кольца способствует, со своей, стороны ускорению вращения. При равенстве остальных условий генетическое кольцо, наибольшая ширина которого направлена по его плоскости, образует более быстро вращающуюся массу, чем такое кольцо, наибольшая ширина которого приходится под прямым углом с его плоскостью; если же кольцо и относительно и абсолютно широко, то вращение будет чрезвычайно быстро. Эти условия, как мы видели, представлял Юпитер; вот почему Юпитер обращается вокруг своей оси менее чем за десять часов. Сатурн, условия которого, как было объяснено выше, менее благоприятствовали быстрому вращению, употребляет на него десять с половиной часов. Наконец, Марс, Земля, Венера и Меркурий, кольца которых долженствовали быть очень тонки, употребляют на то же более чем двойное время, причем наименьшие имеют продолжительнейший период вращения.
От планет перейдем теперь к их спутникам. Здесь, не говоря уже о тех наиболее выдающихся фактах, на которые обыкновенно указывают, именно: о том, что они двигаются вокруг своих планет в том же направлении, в котором последние вращаются на своих осях, в плоскостях, незначительно отклоняющихся от плоскостей их экваторов, и почти по круговым орбитам, - мы встречаем и несколько других многознаменательных фактов, которые никак нельзя оставить без внимания.
К последним принадлежит, между прочим, тот факт, что в каждой группе спутников повторяются в малом виде отношения планет к Солнцу как в вышесказанном отношении, так и в порядке, в котором тела различных величин следуют одно за другим. Начиная от окраины Солнечной системы и переходя к ее центру, мы видим, что она представляет нам четыре большие внешние планеты и четыре внутренние сравнительно малой величины. Подобную же противоположность встречаем мы и между внешними и внутренними спутниками каждой планеты. Между четырьмя спутниками Юпитера это соотношение соблюдается, насколько то допускает малочисленность спутников: наибольшие размеры представляют два внешних спутника, наименьшие же - два внутренних. По новейшим наблюдениям, сделанным Ласселлом, то же самое применяется и к четырем спутникам Урана. Что касается Сатурна, вокруг которого вращается восемь планет второго разряда, то тут сходство становится еще разительнее как в распределении, так и в численном отношении: три внешних спутника велики, внутренние же малы; кроме того, здесь гораздо резче высказывается разница между наибольшим спутником, который величиною почти равняется Марсу, и наименьшим, который с трудом можно рассмотреть даже с помощью самых сильных телескопов. И тут еще аналогия не кончается. Подобно тому как в планетах, идя от окружности к центру, мы замечаем сначала постепенное увеличение объема, начиная с Нептуна и Урана, которые не слишком разнятся в величине, переходя к Сатурну, который гораздо больше, и кончая Юпитером, который представляет наибольшую величину, - так и между восемью спутниками Сатурна. Всех крупнее не тот, который лежит всего ближе к окраине, а, отступя от окраины, третий; точно так же из четырех спутников Юпитера наиболее крупный есть, идя из центра, предпоследний. Эти аналогии остаются необъяснимы с помощью теории конечных причин. Если бы действительно целью этих тел было освещать планету, которой они сопутствуют, то было бы гораздо целесообразнее, чтобы самое крупное тело было в то же время и ближайшее; при настоящем же их положении эти крупные тела, по причине своей отдаленности, меньше приносят пользы, чем самые мелкие. С другой стороны, эти самые аналогии служат новым подтверждением гипотезы туманных масс. Они указывают на действие общей физической причины; они заставляют предполагать генетический закон, действующий равно как в главной системе, так и во второстепенных.
Еще поучительнее оказывается распределение спутников, их отсутствие в некоторых случаях, их присутствие в других, их большая или меньшая численность. Доводом, предполагающим элемент преднамеренности в мироздании, этого распределения объяснить нельзя. Допустим, что планеты, более близкие к Солнцу, чем мы, не нуждаются в лунах (хотя, принимая в соображение, что ночи их столь же темны, как и наши, и даже, сравнительно с их яркими днями, темнее наших, казалось бы, что и им луны нужны не менее нашего), - допустив это, говорим мы, все же как объяснить тот факт, что Уран имеет наполовину меньше спутников, чем Сатурн, несмотря на то что отстоит он от Солнца вдвое дальше? Между тем как обычное воззрение оказывается здесь несостоятельным, гипотеза туманных масс доставляет нам объяснение. Она положительно дает нам возможность предсказывать, в каких случаях спутники должны находиться в изобилии и в каких их вовсе не должно быть. Умозаключение состоит в следующем.
Во вращающемся туманном сфероиде, который сгущается в планету, действуют два противоположных механических стремления - центростремительное и центробежное. Между тем как сила тяготения привлекает атомы сфероида друг к другу, сила, направленная по касательной, распадается на две части, из которых одна противодействует тяготению. Отношение этой центробежной силы к тяготению изменяется, при равенстве остальных условий, пропорционально квадрату скорости. Вследствие этого сосредоточению вращающегося туманного сфероида будет более или менее сильно противодействовать центробежное стремление частиц, составляющих этот сфероид, смотря по тому, велика или мала скорость вращения; противодействие в равных сфероидах увеличивается вчетверо там, где вращение ускоряется вдвое, в девять раз - там, где вращение ускоряется втрое, и т. д. Но отделение кольца от планетообразного туманного тела предполагает, что в экваториальном поясе этого тела центробежная сила, вызываемая процессом сосредоточения, стала так велика, что уравновешивает тяготение. Из этого довольно очевидно, что отделение колец должно происходить всего чаще от тех масс, в которых центробежная сила имеет наибольшее отношение к величине тяготения. Хотя мы и не имеем возможности вычислить отношение этих величин в генетическом сфероиде, из которого образовалась каждая планета, но мы можем вычислить, где каждая из них была наибольшая и где наименьшая. Совершенно справедливо, что нынешнее отношение центробежной силы к тяготению на экваторе каждой планеты сильно разнится от того, которое существовало в ранние периоды сосредоточения; справедливо и то, что эта перемена отношения, обусловливаемая тем обстоятельством, насколько каждая планета уменьшилась в объеме, ни разу в двух случаях не была одинакова: но тем не менее мы вправе заключить, что там, где это отношение больше в настоящее время, она была наибольшей с самого начала. Приблизительным мерилом стремления, существовавшего в той или другой планете, к образованию спутников может служить нынешнее отношение сосредоточивающей силы к силе, противодействующей сосредоточению.
Сделав нужные вычисления, мы найдем замечательное совпадение с нашим выводом. В таблице I показано, какую дробь центростремительной силы представляет в каждом отдельном случае сила центробежная и каково отношение этой дроби к числу спутников { Вышеприведенная сравнительная таблица, слегка в большинстве случаев и сильно в одном, отличается от таблицы, помещенной в этом опыте в 1858 г. Тогда таблица была такова:
Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран
1/362 1/282 1/289 1/326 1/14 1/6,2 1/9
1 4 8 4(или 6
спутник спутника спутни- соглас-
ков и три но Гер-
кольца шелю)
Эти вычисления были сделаны, когда расстояние до Солнца еще определялось в девяносто пять миллионов миль. Само собой разумеется, что позже установленная меньшая величина этого расстояния повлекла за собою изменения в факторах, входивших в вычисления, а следовательно, повлияла и на результаты вычисления, и хотя было невероятно, что установленные отношения изменятся значительно, тем не менее необходимо было сделать вычисления новые. Линн любезно взял на себя этот труд, и вышеприведенные цифры даны им. Относительно Марса в моем вычислении вкралась большая ошибка вследствие того, что я принял в расчет заявление Араго о плотности Марса (0,95), которая у него оказывается приблизительно вдвое больше, чем следует. Тут можно упомянуть об одном интересном инциденте. Когда в 1877 г, было сделано открытие, что Марс имеет двух спутников, хотя по моей гипотезе казалось, что у него не должно быть ни одного, то вера моя в нее была сильно поколеблена, с тех пор я по временам размышлял о том, нельзя ли этот факт каким-либо образом согласовать с гипотезой. Но теперь доказательство, представленное Линном и состоящее в том, что в моем вычислении был неверный фактор, уничтожает затруднение, даже больше, - возражение изменяет в подтверждение. Выходит теперь, что, согласно гипотезе, у Марса должны быть спутники и даже что их должно быть числом между 1 и 4.}.
Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран
