Прочтите эти строки еще раз. Не кажутся ли они вам знакомыми? Особенно если прибавить к ним еще третье правило из той же книги: «...каждая из частиц тела по отдельности стремится продолжать движение по прямой линии».
Да ведь это не что иное, как закон инерции, который лежит в основе науки, изучающей движение тел. Его и сегодня учат в школе. Что же содержалось во втором правиле? «Второе правило, предполагаемое мною, заключается в следующем: когда одно тело сталкивается с другим, оно может сообщить ему лишь столько движения, сколько само одновременно потеряет, и отнять у него лишь столько, насколько оно увеличит свое собственное движение». Смотрите! И этот закон нам знаком. Называется он «законом сохранения количества движения» и является одной из первых формулировок великого закона сохранения энергии.
Правила, сформулированные Декартом, образовали фундамент его физики. Но, чтобы составить законченную физическую картину мира, ему не хватало картины рождения Земли. Однако здесь его интересы сталкивались с интересами церкви. Еще во время учебы в иезуитском коллеже юный Декарт усвоил: со святыми отцами не шутят. И чтобы познакомить читателей со своими взглядами на происхождение мира, он пишет некое «фаблио» — вымысел о том, как бы это могло быть с неким воображаемым миром.
Он рассказывает, как в первоначальном хаосе благодаря взаимодействиям частиц образовались первичные вихри — мощные круговые движения, которые он часто наблюдал на полях и дорогах Голландии. Каждый из таких вихрей имеет свой центр. В первичной материи раздробленные крошки частиц материи неба, выдавленные вихревым движением к центру, образуют огненный круговорот. Из него впоследствии образуется Солнце, а в других местах — звезды. Более тяжелые частицы оттесняются к краям вихря. Там они слипаются, сцепляются друг с другом и образуют тела планет. Причем каждая из планет вовлекается вихрем в кругообразное движение вокруг своего центрального светила. Планеты остывают, уплотняются, покрываются коркой. Под нею пары конденсируются в воду. В воде осаждается тяжелый слой... И только в самом центре планеты остается первоначальный огонь. Его жар гонит неостывшую материю вверх по трещинам, сушит внешнюю корку. Кора обрушивается, ее куски падают в воду, нагромождаются друг на друга и образуют горы.
Картина, нарисованная Декартом, поразила современников. В ней не было места богу. Оказалось, без него вполне можно обойтись...
Философия Бэкона и физика Декарта заложили основы новой науки. Здесь не было преклонения перед авторитетами, не было бесконечных повторений надоевших истин. Только анализ и доказательства. Как всегда немало напортили последователи. Так, сторонники Бэкона довели его учение до крайности, заявив, что лишь опыт и индукция могут дать правильные ответы на все вопросы. Те же, кто выбрал своим знаменем Декарта, стремились построить наглядную модель всего мира сразу теоретически, с помощью логики рассуждений, опираясь на истинные законы.
Идею о первоначальном огненно-жидком состоянии Земли поддерживали многие естествоиспытатели семнадцатого столетия. Это казалось очевидным. Ньютон говорил, что только из вращающейся жидкости мог образоваться такой шар, каковым является наша планета. Немецкий философ Лейбниц тоже полагал, что Земля вначале была расплавленной и, лишь постепенно охлаждаясь, покрылась коркой, а выпавшие из облаков дожди наполнили океаны.
Правда, причина возникновения Земли была все-таки неясна. Оставалось неизвестным и то, сколько времени понадобилось на весь этот процесс.
Парад гипотез
Гипотез о происхождении нашей Земли было выдвинуто очень много. И каждая из них, так или иначе, повлияла на представления ученых о внутреннем строении нашей планеты. Давайте попробуем бегло перечислить основные из них, чтобы в дальнейшем всегда ориентироваться в том, в эпоху какой гипотезы выдвигались те или иные предположения... Устроим как бы «парад гипотез».
Еще при жизни Бюффона у многих астрономов возникли сомнения в том, что комета способна «отшибить кусок Солнца». Все началось с того, что королевский астроном англичанин Эдмунд Галлей обнаружил вековую ошибку. Три кометы, посещавшие пределы Солнечной системы с интервалом в семьдесят шесть лет, при тщательной проверке оказались одним и тем же небесным телом. Галлею даже удалось предсказать, когда снова комета появится на земном небе. При каждом посещении орбита небесной гостьи под действием сил притяжения планет Юпитера и Сатурна немножко менялась. Это означало, что комета весьма невелика по своей массе. Будь она массивнее, не планеты притягивали бы ее, а наоборот. Но как же могло тогда столь ничтожное небесное тело, как комета, столкнувшись с Солнцем, «оторвать у него край»? Да она скорее должна была сгореть в ярком пламени светила.
В 1755 году в Кенигсберге вышла из печати безымянная работа, озаглавленная «Общая естественная история и теория неба». Неизвестный автор, подобно греческим философам и Декарту, соглашался, что мир произошел из хаоса, из огромного туманного облака, частицы которого со временем объединились под действием ньютоновской силы и образовали планеты.
Впрочем, этот труд остался неизвестен широкой публике. Книгоиздатель прогорел, и брошюра анонимного автора, коим оказался молодой философ Иммануил Кант, так и осталась на складе. Лишь в конце жизни Кант вспомнил о ней. Но к тому времени широкую популярность приобрела гипотеза происхождения Солнечной системы из раскаленной газовой туманности, выдвинутая выдающимся французским математиком Пьером Лапласом.
Оба предположения были настолько похожи друг на друга, что впоследствии их стали называть общим именем «небулярной гипотезы Канта — Лапласа». Слово «небулярный» означает «туманный». Новая гипотеза очень полюбилась читающей публике. Все в ней было стройно, все логично объяснялось. Правда, прошло некоторое время и новые факты, добытые астрономами, стали понемножку приходить в противоречие с выводами Лапласа. Но это неизбежно. Такова судьба каждой научной гипотезы.
К началу двадцатого века противоречий накопилось столько, что все понимали: пришло время замены небулярной гипотезы на новую. И таковую предложили профессор Ф. Мультон и Т. Чемберлин. Они предположили, что когда-то в отдаленные времена мимо молодого Солнца прошла другая массивная звезда. Своим притяжением она вызвала извержение вещества из Солнца. И из этой выброшенной из недр нашего светила материи образовались в конце концов планеты. Это была снова «катастрофическая гипотеза», в которой происхождение планетной системы оказывалось в прямой зависимости от космической катастрофы, как у Бюффона.
Английский астроном Дж. Джинс поддержал новую гипотезу, подкрепив строгими математическими расчетами. Он сделал ее такой убедительной, что в короткое время она завоевала умы и сердца, вытеснив другие мнения даже со страниц учебников. Некоторые несоответствия, которые время от времени в ней открывались, тут же исправлялись с помощью уточнений подробностей и новыми допущениями.
Но вот в 1931 году в Америке выходит небольшая книжка Гарри Рессела «Солнечная система и ее происхождение», в которой автор, по его же словам, «хотел только изложить современное состояние наших знаний о Солнечной системе». И вот он принимается за рассуждения: что произойдет, если при встрече двух звезд между ними протянется длинная лента вещества? Наполовину она должна состоять из солнечного вещества, наполовину из звездного. При этом «середина ленты оставалась бы в этой точке без движения, одинаково притягиваемая Солнцем и звездою». Вот так-так... Значит, никаких планет, находящихся в вечном круговороте вокруг своего светила, образоваться и не могло?
Снова астрономы оказались без руководящей идеи. Сам Рессел и другие специалисты очень хотели «спасти» гипотезу Джинса. Но из этого ничего не получалось.
В 1944 году в «Докладах Академии наук СССР» были опубликованы первые статьи советского ученого академика Отто Юльевича Шмидта. По его мнению, Солнце когда-то встретило на своем пути огромную холодную газопылевую туманность. Таких туманностей в космосе много. И встреча с ними для звезды не такое уникальное явление, как встреча с другой звездой. Часть туманности последовала за светилом, стала как бы его спутником. По существующим законам природы она стала вращаться, сплющилась. Отдельные частицы сливались друг с другом, стали образовываться в окрестностях Солнца комки будущих планет.
Шмидт не был профессиональным астрономом. В течение жизни он занимался многими разделами науки: математикой и геофизикой, исследованиями Арктики и астрономией. В Геофизическом институте он организовал группу из молодых сотрудников, которые с энтузиазмом принялись за разработку его идей.
На первый взгляд, в новой гипотезе было не много нового. Шмидт внимательно изучил представления своих предшественников и у каждого взял наиболее разумную и обоснованную часть. Это обстоятельство явилось одной из очень сильных сторон его гипотезы.
Сегодня у ученых нет единого взгляда по этому вопросу. Все или почти все соглашаются с тем, что формироваться планеты стали из холодного облака и лишь потом разогрелись. В остальном же имеется множество разногласий. И, несмотря на гигантский скачок в астрономии за последние годы, спорам по поводу происхождения планетной системы конца пока не видно.
Литература
1. Чернавский Д.С. Проблема происхождения жизни и мышления с точки зрения современной физики. – М., 2002
2. Спирич А.С. Биосинтез белков и происхождение жизни. – М., 1999
3. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней. – М., 1996
4. Марков А.В. Происхождение жизни. – М., 2004
5. Докинз Р. Бог как иллюзия. – М., 2001