Изложение системы мира
Шрифт:
Таково, без всякого сомнения, строение солнечной системы. Огромный солнечный шар, главный фокус различных движений в этой системе, вращается вокруг самого себя за 25 1/2 суток; его поверхность покрыта океаном светящейся материи. Вне его пределов планеты со своими спутниками движутся по почти круговым орбитам в плоскостях, мало наклонённых к солнечному экватору. Бесчисленные кометы после приближения к Солнцу удаляются на расстояния, доказывающие, что его царство простирается гораздо дальше, чем известные нам пределы планетной системы. Это светило не только действует своим притяжением на все эти шары, заставляя их двигаться вокруг себя, но и распространяет на них свой свет и тепло. Его благотворное влияние способствует появлению животных и растений, покрывающих Землю. Аналогия приводит нас к мысли, что оно производит такое же действие на другие планеты, так как естественно думать, что материя, разнообразие которой мы видим проявляющимся столькими видами, не бесплодна на такой большой планете как Юпитер, который, как и земной шар, имеет свои дни и ночи, свои годы и на котором наблюдения отмечают изменения, указывающие на наличие очень активных сил. Человек, живущий при определённой температуре на Земле, по всей видимости, не смог бы жить на других планетах. Но не должно ли существовать бесконечное множество организмов, способных пребывать
Хотя элементы планетной системы произвольны, между собой они имеют такие соотношения, которые могут просветить нас относительно их происхождения. Рассматривая этот вопрос с особым вниманием, нельзя не удивляться, видя, что все планеты движутся вокруг Солнца с запада на восток и почти в одной и той же плоскости, а спутники движутся вокруг своих планет в таком же направлении и почти в той же плоскости, что и планеты. Наконец, Солнце, планеты и спутники, у которых наблюдается вращательное движение, вертятся вокруг самих себя в направлении своего поступательного движения и почти в его же плоскости. Спутники в этом отношении представляют замечательную особенность. Их вращательное движение в точности равно движению их обращения, так что они неизменно обращены к самой планете одним и тем же полушарием. Во всяком случае это наблюдается у Луны, четырёх спутников Юпитера и у последнего спутника Сатурна, т.е. у тех спутников, у которых до сих пор открыто вращение.
Эти столь чрезвычайные явления не вызваны неупорядоченными причинами. Вычислив их вероятность, находим, что свыше 200 000 000 000 против 1 за то, что эти явления не случайны. Эта вероятность намного больше вероятности большинства исторических явлений, в которых мы не сомневаемся. Поэтому мы должны, по крайней мере с той же степенью уверенности, полагать, что некая первопричина направляет движение планет.
Другое столь же замечательное явление в солнечной системе — это малая эксцентричность орбит планет и спутников, тогда как орбиты комет очень вытянуты, причём орбиты в этой системе не имеют промежуточных стадий между большим эксцентриситетом и малым. Здесь тоже мы вынуждены видеть влияние направляющей причины. Случай не мог бы дать всем планетным орбитам почти круговую форму. Следовательно, необходимо, чтобы причина, определившая движения этих планет, сделала их почти круговыми. Кроме того, необходимо, чтобы большой эксцентриситет орбит комет и направление их движения во все стороны тоже были её обязательными следствиями, потому что, рассматривая орбиты комет с обратными движениями как орбиты, наклонённые к эклиптике на угол, больший 100g [90°], мы находим, что средняя наклонность орбит всех наблюдённых комет близко приближается к 100g [90°], как это должно быть, если эти тела были пущены случайным образом.
Какова эта первоначальная причина? В примечании, завершающем эту работу, я изложу одну гипотезу, которая, как мне кажется, весьма правдоподобно вытекает из упомянутых выше явлений; но я представляю её с сомнением, которое должно вызывать всё, что не является результатом наблюдения и вычисления.
Какова бы ни была действительная причина, несомненно, что элементы планетной системы упорядочены таким образом, чтобы обладать наибольшей устойчивостью, если посторонние причины её не нарушают. Из-за того только, что движения планет и спутников почти круговые, имеют одинаковые направления и происходят в мало различающихся плоскостях, эта система колеблется лишь около некоторого среднего состояния, отклоняясь от него на очень малые величины. Средние движения вращения и обращения этих тел неизменны, и их средние расстояния от фокусов их главных движущих сил постоянны. Все вековые неравенства периодичны. Наиболее значительные из них те, которые действуют на движение Луны по отношению к её перигею, её узлам и к Солнцу. Они достигают нескольких окружностей. Но после очень большого числа веков периоды повторяются. В этом длинном интервале времени все части лунной поверхности последовательно обращались бы к Земле, если бы не было притяжения земного сфероида, которое, заставляя вращение Луны участвовать в этих больших неравенствах, непрерывно поворачивает к нам одно и то же полушарие этого спутника и делает другое его полушарие вечно невидимым. Таким же образом взаимное притяжение трёх первых спутников Юпитера с самого начала установило и поддерживает наблюдаемое соотношение между их средними движениями, состоящее в том, что сумма средней долготы первого спутника с удвоенной долготой третьего без утроенной долготы второго постоянно равна двум прямым углам. Благодаря небесным притяжениям продолжительность года на каждой планете всегда почти одинакова. Изменения наклона её орбиты к её экватору, заключённые в узких пределах, могут внести лишь незначительные изменения в температуру времён года. Кажется, что природа всё расположила на небе так, чтобы обеспечить длительное существование планетной системы, подобно тому, как она так великолепно это сделала на Земле, чтобы сохранить живые существа и увековечить виды.
Устойчивость этих систем обусловливается главным образом притяжением больших тел, расположенных в центре планетной системы и систем спутников, взаимное действие которых, как и притяжение посторонних тел, непрерывно стремится её нарушить. Если бы действие Юпитера прекратилось, его спутники, которых мы видим обращающимися вокруг него в удивительном порядке, сразу же рассеялись бы, одни описывая вокруг Солнца очень вытянутые эллипсы, а другие бесконечно удаляясь по гиперболическим орбитам. Таким образом, внимательное рассмотрение солнечной системы показывает нам необходимость существования центральной, очень мощной силы, чтобы поддерживать целостность системы и упорядоченность её движений.
Одни эти соображения объяснили бы расположение тел солнечной системы, если бы геометр не должен был смотреть дальше и искать в первичных законах природы причину явлений, в наибольшей степени отмеченных мировой упорядоченностью. Некоторые из них уже приведены к этим законам. Так, устойчивое положение полюсов Земли на её поверхности и устойчивое равновесие морей, столь необходимые для сохранения организованных существ, являются лишь простым следствием вращательного движения и всемирного тяготения. Своим вращением Земля была сжата у полюсов, и её ось вращения стала одной из её главных осей, что делает неизменным и климат и продолжительность суток. Вследствие силы тяжести наиболее плотные земные слои приблизились к центру Земли, средняя плотность
Я не могу не отметить здесь, насколько Ньютон отклонился в этом случае от метода, который он вообще так удачно применял. После опубликования своих работ о системе мира и о свете этот великий геометр, отдавшись умозрениям другого рода, исследовал, на каких основаниях создатель природы дал солнечной системе именно такое устройство, о котором мы говорили. Изложив в примечании, завершающем его трактат о «Началах»,26 удивительное явление движения планет и спутников в одном направлении, приблизительно в одной плоскости и по почти круговым орбитам, он прибавляет: «Все эти, столь упорядоченные движения не имеют механической причины, потому что кометы движутся во всех частях неба и по очень эксцентрическим орбитам... Это удивительное размещение Солнца, планет и комет может быть только творением разумного и всемогущего существа». В конце своей «Оптики» он повторяет эту же мысль, в которой он ещё больше утвердился, если бы знал то, что мы показали, а именно, что расположение планет и спутников как раз таково, чтобы обеспечивать их устойчивость. Он сказал: «Слепой случай никогда не смог бы заставить двигаться таким образом все планеты; исключение составляют несколько едва уловимых неравенств, которые могут происходить от взаимодействия планет и комет и которые, вероятно, с течением времени сделаются больше, пока наконец не станет необходимым, чтобы творец этой системы снова привёл её в порядок». Но разве это расположение планет не может быть само результатом законов движения, и высший разум, вмешательство которого предполагает Ньютон, разве не мог бы сделать его зависящим от более общего явления? Таковым, по нашим предположениям, может быть туманная материя, рассеянная в различных скоплениях в необъятности небес. Кроме того, можно ли ещё утверждать, что сохранение планетной системы входит в намерения творца природы? Взаимное притяжение тел этой системы не может нарушить её устойчивость, как это предполагает Ньютон. Но же было ли в небесном пространстве другого флюида, кроме света, такого, чтобы сопротивление этого флюида и уменьшение массы Солнца, вызванное его излучением, нарушили бы с течением времени расположение планет, и тогда для его поддержания, несомненно, потребовалась бы реформа. Но столько вымерших видов животных, строение которых г-н Кювье смог с редкой проницательностью распознать в многочисленных ископаемых костях, которые он описал, не указывают ли они на имеющуюся у природы тенденцию изменять даже самые неизменные на вид вещи? Величина и значение солнечной системы не должны исключать её из этого общего закона, так как они таковы только относительно нашего ничтожества, а эта система, кажущаяся нам столь огромной, является лишь незаметной точкой во вселенной. Взглянув на историю развития человеческого разума и его заблуждений, мы увидим, что окончательные причины сохранения планетной системы постоянно отодвигаются к пределам его знаний. Эти причины, перенесённые Ньютоном к границам солнечной системы, в его времена относили к атмосфере, чтобы объяснить метеоры. Поэтому в глазах философа они являются лишь следствием нашего теперешнего незнания истинных причин.
В споре с Ньютоном об изобретении исчисления бесконечно малых Лейбниц живо критиковал посредничество божества для восстановления порядка в солнечной системе. Он сказал: «Это значит иметь очень узкое представление о мудрости и всемогуществе бога». Ньютон ответил такой же резкой критикой предустановленной гармонии Лейбница, которую он назвал нескончаемым чудом. Потомки не приняли этих бесполезных гипотез, но отдали полную справедливость математическим работам этих двух величайших гениев. Открытие всемирного тяготения и усилия его автора связать с ним небесные явления навсегда будут предметом восхищения и благодарности.
Обратим теперь наши взоры за пределы солнечной системы, на бесчисленные солнца, рассеянные в безграничности пространства на таком удалении от нас, что диаметр земной орбиты, наблюдаемой из их центров, был бы незаметен. Некоторые звёзды испытывают периодические изменения цвета и яркости, которые указывают, что на поверхности этих светил существуют большие пятна, которые вращательное движение попеременно то являет нашим взорам, то скрывает от них. Другие звёзды появляются неожиданно и затем исчезают после нескольких месяцев яркого сияния. Такова была звезда, наблюдённая Тихо Браге в 1572 г. в созвездии Кассиопеи. За очень короткое время она превзошла по яркости самые яркие звёзды и даже Юпитер. Её было видно среди бела дня. Затем её свет стал ослабевать, и она исчезла через 16 месяцев после её открытия. Её цвет, испытал значительные изменения: вначале она была ослепительно белой, потом красновато-жёлтой и наконец свинцовобелой, как Сатурн. Какие колоссальные изменения должны были произойти в этом огромном теле, чтобы оказаться такими заметными на расстоянии, которое нас от него отделяет! Насколько они должны превышать изменения, наблюдаемые на поверхности Солнца, и как убеждают нас, что природа далеко не всегда и не везде одинакова! Все эти светила, ставшие невидимыми, не изменяли своих положений за время их появлений. Следовательно, в небесном пространстве существуют тёмные тела, такие же большие и, быть может, в таком же большом числе, как и звёзды.
Можно думать, что звёзды не рассеяны на приблизительно одинаковых расстояниях от нас, а собраны в различные группы; некоторые из них включают миллиарды этих светил. Наше Солнце и наиболее яркие звёзды, вероятно, составляют часть одной из этих групп, которая из точки, где мы находимся, представляется нам окружающей небо и образующей Млечный путь. Огромное число звёзд, видимых одновременно в поле зрения сильного телескопа, направленного на Млечный путь, доказывает нам его громадную глубину, в тысячу раз превышающую расстояние от Сириуса до Земли. Таким образом, очень вероятно, что свет, излучённый большинством этих звёзд, затратил многие века, чтобы дойти до нас. Млечный путь представился бы бесконечно удалившемуся наблюдателю в виде сплошного белого свечения небольшого диаметра, так как иррадиация, которая присутствует даже в самых лучших телескопах, перекрыла бы промежутки между звёздами. Поэтому очень вероятно, что среди туманностей некоторые представляют собой группы из огромного числа звёзд; если рассматривать эти группы изнутри, они покажутся похожими на Млечный путь. Если подумать теперь об этом изобилии звёзд и туманностей, рассеянных в небесном пространстве и об огромных расстояниях, которые их разделяют, изумлённое воображение будет в затруднении постичь его границы.49