Изложение системы мира - Лаплас Пьер Симон (бесплатные онлайн книги читаем полные .TXT) 📗
Если некоторые кометы проникали в атмосферу Солнца и планет во время их образования, они должны были, описывая спирали, упасть на эти тела и своим падением отклонить их плоскости орбит и экваторов от плоскости экватора Солнца.
Если в зонах, оставленных солнечной атмосферой, находились молекулы, слишком летучие, чтобы объединиться между собой или с планетами, они должны были, продолжая обращаться вокруг этого светила, представить все видимые явления зодиакального света, не оказывая заметного сопротивления различным телам планетной системы как по причине своей исключительной разреженности, так и потому, что их движение почти такое же, как и движение встречаемых ими планет.
Углублённое изучение всех особенностей этой системы ещё больше увеличивает вероятность нашей гипотезы. Первоначально жидкое состояние планет ясно подтверждается сжатием их фигуры в соответствии с законами притяжения их молекул. Для Земли это сжатие доказано закономерным изменением силы тяжести при переходе от экватора к полюсам. Это первоначально жидкое состояние, к которому нас приводят астрономические явления, должно проявляться в явлениях, представляемых нам естественной историей. Но чтобы его обнаружить, необходимо учесть огромное разнообразие сочетаний, образованных всеми земными веществами, перемешанными в парообразном состоянии, когда понижение температуры позволило объединиться их элементам. Следует также учесть огромные изменения внутри Земли и на её поверхности, к которым это понижение должно было постепенно привести во всех образованиях Земли: в составе и давлении атмосферы, в океане и в веществах, которые он содержал в растворённом состоянии. Наконец, надо принять во внимание такие резкие изменения, как большие извержения вулканов, которые в разные эпохи должны были нарушать правильное течение этих изменений. Геология, рассматриваемая с точки зрения, которая связывает её с астрономией, могла бы во многом получить от неё большую точность и уверенность.
Одно из наиболее странных явлений в солнечной системе — это точное равенство, наблюдаемое между угловыми движениями вращения и обращения каждого спутника. Можно ставить бесконечность против одного, что это не случайное явление. Теория всемирного тяготения устраняет бесконечность этой невероятности, показывая нам, что для существования такого явления достаточно, чтобы первоначально эти движения мало различались между собой. Тогда притяжение планеты установит между ними идеальное равенство. Но в то же время оно породит периодические колебания оси спутника, направленной к планете, колебания, величина которых зависит от первоначальной разности двух движений.
Так как наблюдения либрации Луны, выполненные Майером, а также сделанные по моей просьбе г-ном Буваром и Николе, не позволили обнаружить эти колебания, разность, от которой они зависят, должна быть очень маленькой. Это с большой вероятностью указывает на существование особой причины, сперва заключившей эту разность в очень узкие пределы, в которых притяжение планеты могло установить между средними движениями вращения и обращения строгое равенство, и затем уничтожившей колебания, порождённые этим равенством. Оба эти явления вытекают из нашей гипотезы, так как можно понять, что Луна в парообразном состоянии, благодаря мощному притяжению Земли, представляла собой вытянутый сфероид, большая ось которого непрерывно направлялась к этому светилу из-за той лёгкости, с которой пары уступают самым малым силам, приводящим их в движение. Земное притяжение, продолжая действовать так же, как и в то время, когда Луна была в состоянии флюида, непрерывно сближая два движения этого спутника, с течением времени должно было заставить их разность попасть в пределы, в которых начинается установление их точного равенства. Затем это притяжение должно было постепенно уничтожить колебания, вызванные этой разностью в большой оси сфероида, направленной к Земле. Именно так флюиды, покрывающие эту планету, разрушили своим трением и сопротивлением первоначальные колебания её оси вращения, которой теперь присуща только нутация, происходящая от действия Солнца и Луны, Легко убедиться, что равенство вращения и обращения спутников должно было препятствовать образованию колец и вторичных спутников из атмосфер этих тел. Наблюдения также до сих пор не обнаружили ничего подобного.
Движения первых трёх спутников Юпитера представляют ещё более необычайное явление, чем предыдущее. Оно состоит в том, что средняя долгота первого из них без утроенной средней долготы второго в сумме с удвоенной долготой третьего постоянно равна двум прямым углам. Можно держать пари, ставя бесконечность против единицы, что это равенство — явление не случайное. Но мы видели, что для его установления достаточно, чтобы первоначальные средние движения этих трёх тел были близки к тому, чтобы удовлетворять отношению, приводящему к нулю среднее движение первого без утроенного движения второго, плюс удвоенное движение третьего спутника. Тогда их взаимное притяжение в точности устанавливает это отношение и к тому же делает постоянно равной полуокружности среднюю долготу первого спутника без утроенной средней долготы второго, сложенную с удвоенной долготой третьего. В то же время оно порождает периодическое неравенство, зависящее от небольших отклонений первоначальных средних движений от указанного нами соотношения. Несмотря на все старания, приложенные Деламбром, ему не удалось из наблюдений обнаружить это неравенство. Это доказывает его исключительную малость и, стало быть, с очень большой вероятностью указывает причину, заставившую его исчезнуть. По нашей гипотезе, спутники Юпитера непосредственно после своего образования двигались не в абсолютной пустоте. Наименее склонные к конденсации молекулы первоначальных атмосфер Солнца и планеты составляли тогда разреженную среду, различное сопротивление которой для каждого из этих светил могло постепенно приближать их средние движения к тому соотношению, о котором идёт речь; и когда эти движения достигли условий, требуемых для того, чтобы взаимное притяжение трёх спутников в точности установило это соотношение, то же сопротивление непрерывно уменьшало неравенство, рождённое этим соотношением, и наконец сделало его неощутимым. Нельзя придумать лучшего сравнения для этого явления, чем сравнение его с движением маятника, запущенного с большой скоростью в среде с очень малым сопротивлением. Сперва он опишет большое число окружностей, но с течением времени его круговое движение, всё время уменьшаясь, превратится в колебательное, которое затем, затухая всё больше и больше из-за сопротивления среды, наконец остановится, и тогда маятник, придя в состояние покоя, останется в нем навсегда.
ПРИЛОЖЕНИЯ
КОММЕНТАРИИ
1. Здесь «сильный свет» означает, очевидно, общее количество солнечного света, отражённого поверхностью Земли, количества, которое Лаплас принимает пропорциональным её поверхности, в 13 раз превосходящей поверхность Луны, без учёта различия в отражательной способности (альбедо) их поверхностей. Между тем, благодаря наличию у Земли атмосферы с облаками и снежного покрова, она отражает около 40% падающего на неё солнечного света, тогда как Луна отражает всего лишь 7%, что ещё в 5 с лишним раз увеличивает различие между светом земных и лунных фаз.
2. Под небольшими неравенствами во вращении Луны здесь подразумевается так называемая физическая либрация — покачивание Луны относительно направления к Земле наподобие маятника, вызванное тем, что Луна немного удлинена в сторону Земли вследствие застывшей на Луне приливной волны. В результате центр массы Луны смещён примерно на 1 км относительно центра её фигуры, так что Луну можно уподобить маятнику с амплитудой колебаний около 100". При рассмотрении с Земли эти колебания уменьшаются в отношении радиуса Луны к её расстоянию от Земли, т.е. в 220 раз, и вызывают действительные покачивания всего лишь в несколько десятых долей секунды дуги, едва уловимые из наблюдений.
3. Способ определения солнечного параллакса из наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца был предложен Галлеем в 1691 г. и впервые применён во время прохождения Венеры в 1761 г., для чего был организован ряд экспедиций в отдалённые страны. Хотя геометрическая сторона этого способа безупречна, наблюдения не оправдали возлагавшихся на них надежд из-за особого явления — дифракции света, вследствие которой оказалось невозможным точно наблюдать момент внутреннего контакта краёв Венеры и Солнца при вступлении Венеры на солнечный диск. Ожидалось, что соответствующий момент можно будет заметить с точностью до немногих секунд, а в действительности ошибки в его определении доходили до 1 м. Это было вызвано тем, что по вступлении Венеры на диск Солнца и при её дальнейшем продвижении тёмный край Венеры ещё продолжал соединяться с краем Солнца тёмной перемычкой, названной «чёрной каплей», что не позволяло заметить момент контакта краёв.
