Опыты научные, политические и философские (Том 1) - Спенсер Герберт - Страница 33

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.}.

ТАБЛИЦА I

Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран

1/360 1/253 1/289 1/l27 1/11,4 1/6,4 1/10,9

1 2 4 8 4

спут- спут- спут- спут- спут

ник ника ника ников ника

и три

кольца

Таким образом, принимая мерилом сравнения Землю с ее Луною, мы видим, что Меркурий, в котором центробежная сила сравнительно меньше, вовсе не имеет спутников Марс, в котором она сравнительно больше, имеет двух спутников Юпитер, в котором центробежная сила гораздо значительнее, имеет их четыре. Уран, в котором она еще больше, имеет их четыре наверное и, вероятно, более четырех. Сатурн, в котором центробежная сила достигает наибольших размеров, равняясь почти одной шестой притяжения, имеет, если считать его три кольца, всего одиннадцать связанных с ним тел. Единственный пример неполного совпадения нашей теории с наблюдением представляет Венера. Здесь, по-видимому, центробежная сила сравнительно несколько больше, чем для Земли. Следовательно, по нашей гипотезе, Венера должна была бы иметь спутника. Не придавая особенной веры открытия спутника Венеры (о чем в разное время было заявлено пятью наблюдателями), тем не менее можно принять во внимание, что как спутники Марса оставались незамеченными до 1877 г, так и спутник Венеры мог быть не замечен до настоящего времени. Относясь к этому факту как к возможному, но невероятному, считаем более важным то соображение, что период вращения Венеры на своей оси не вполне точно определен и что вычисленная несколько меньшая угловая скорость ее экватора дала бы результат, соответствующий гипотезе. Далее, заметим, что нельзя ожидать вполне соответствия точного, можно лишь ожидать соответствия общего, так как едва ли можно предположить, что процесс сгущения каждой планеты из туманного вещества происходит абсолютно одикаково: угловые скорости верхних слоев туманного вещества, вероятно, в разной степени различались одна от другой, а подобное различие должно было влиять на стремление к образованию спутников. Но, не придавая особенного значения этим возможным объяснениям несогласия, можно считать, что то согласование между выводом и фактом, какое мы встречаем в стольких планетах, сильно поддерживает гипотезу туманных масс.

Нам остается еще упомянуть о некоторых особенностях спутников, наводящих на весьма важные догадки. Одна из этих особенностей состоит в совпадении между периодом обращения спутника вокруг своей орбиты и периодом его обращения на своей оси. С точки зрения полезности для нас остается необъяснимым, почему бы Луна должна была употреблять на обращение вокруг своей оси ровно столько же времени, сколько ей нужно для обращения вокруг Земли; для нас более быстрое вращение Луны вокруг ее оси было бы совершенно одинаково удобно; для обитателей Луны, если таковые существуют, оно было бы гораздо удобнее. Что же касается другого предположения, что это совпадение произошло случайно, то, как замечает Лаплас, вероятность против подобного рода случайности равняется отношению бесконечности к единице. Но гипотеза туманных масс дает нам ключ к разъяснению этого обстоятельства, которого мы не можем объяснить ни преднамеренностью, ни случайностью. В своем "Изложении системы мира" Лаплас рядом умозаключений, слишком сложных, чтобы повторять их здесь, доказывает, что при некоторых обстоятельствах такого рода соотношение движений и должно было по всем вероятностям установиться само собой.

Между спутниками Юпитера, которые, каждый со своей стороны, выказывают те же синхронические движения, мы встречаем еще более замечательное соотношение. "Если среднюю угловую скорость первого спутника придадим к удвоенной средней угловой скорости третьего, то сумма будет равняться утроенной средней угловой скорости второго", а "из этого следует, что как скоро даны положения двух любых спутников, мы можем отыскать положение третьего." И в этом, как выше, не представляется никакой для нас понятной пользы. Нельзя также и тут предположить, чтобы это соотношение было случайное; вероятность против этого представляет отношение бесконечности к единице. И по Лапласу, вопрос опять-таки разрешается с помощью гипотезы туманных масс. Неужели факты эти не многознаменательны?