«Наука в коротких главах»

Примечание составителя. Обложка создана составителем и передана в общественное достояние.

НАУКА В КОРОТКИХ ГЛАВАХ.

У. МЭТТЬЮ УИЛЬЯМС, член Королевского астрономического общества (F.R.A.S.), член Химического общества (F.C.S.). АВТОР КНИГ

«Топливо Солнца», «По Норвегии с рюкзаком», «Простой трактат о теплоте» и др.

Нью-Йорк: ДЖОН Б. ОЛДЕН, издатель. 1883.

ПРЕДИСЛОВИЕ.

Не думаю, что это переиздание некоторых моих разрозненных заметок и эссе требует каких-либо оправданий.

Практика составления подобных сборников и подборок самим автором стала сейчас весьма распространенной, и это гораздо лучше делать при жизни, чем перекладывать на плечи друзей после смерти.

Кроме того, это удовлетворяет растущую потребность нашего суетного времени, когда многим из нас борьба за существование мешает сесть за последовательное систематическое изучение серьезного научного труда.

Я постоянно держал в уме это требование, отбирая темы, которые могут быть интересны всем читателям, достаточно разумным, чтобы предпочесть трезвые факты сенсационному вымыслу, но при этом не претендующим на звание научных специалистов.

При написании этих статей моей высшей литературной амбицией всегда было сочетание ясности и простоты с попыткой философского осмысления.

У. М. У.

Willesden, September, 1882.

СОДЕРЖАНИЕ.

PAGE

The Fuel of the Sun 7

Dr. Siemens’ Theory of the Sun 38

Another World Down Here 41

The Origin of Lunar Volcanoes 50

Note on the Direct Effect of Sun-Spots on Terrestrial Climates 56

The Philosophy of the Radiometer and its Cosmical Revelations 59

On the Social Benefits of Paraffin 65

The Solidity of the Earth 72

A Contribution to the History of Electric Lighting 75

The Formation of Coal 88

The Solar Eclipse of 1871 93

Meteoric Astronomy 104

The “Great Ice Age” and the Origin of the “Till” 112

The Barometer and the Weather 140

The Chemistry of Bog Reclamation 159

Aerial Exploration of the Arctic Regions 170

The Limits of our Coal Supply 189

“The Englishman’s Fireside” 213

“Baily’s Beads” 221

The Coloring of Green Tea 223

“Iron Filings” in Tea 227

Concert-Room Acoustics 231

Science and Spiritualism 237

Mathematical Fictions 251

World-Smashing 257

The Dying Trees in Kensington Gardens 261

The Oleaginous Products of Thames Mud: Where they Come from and Where they Go 266

Luminous Paint 269

The Origin and Probable Duration of Petroleum 273

The Origin of Soap 281

Oiling the Waves 285

On the so-called “Crater Necks” and “Volcanic Bombs” of Ireland 290

Travertine 296

The Action of Frost in Water-Pipes and on Building Materials 300

The Corrosion of Building Stones 308

Fire-Clay and Anthracite 312

Count Rumford’s Cooking-Stoves 320

The “Consumption of Smoke” 327

The Air of Stove-Heated Rooms 332

Ventilation by Open Fireplaces 337

Domestic Ventilation 341

Home Gardens for Smoky Towns 351

Solids, Liquids, and Gases 367

Murchison and Babbage 386

Atmosphere versus Ether 389

A Neglected Disinfectant 392

Another Disinfectant 393

Ensilage 394

The Fracture of Comets 396

The Origin of Comets 398

НАУКА В КОРОТКИХ ГЛАВАХ.

ТОПЛИВО СОЛНЦА.

Я предлагаю следующий очерк основного аргумента, более подробно разработанного в эссе, опубликованном мной в январе 1870 года под тем же названием, в надежде, что многие, кто не решается погрузиться в претенциозный спекулятивный труд объемом более 200 страниц формата in-octavo, прочтут эту статью и задумаются над предметом.

Книга была встречена весьма любезно и снисходительно всеми рецензентами, которые обратили на нее внимание, но никто из них не рискнул вступить в полемику с содержащимися в ней доводами, хотя для этого намеренно предоставлялась каждая возможная возможность и повод. Все опирается на вопрос, обсуждаемый в первых трех главах, а именно: ограничена или безгранична атмосфера, окружающая нашу Землю? Если мои рассуждения по этому фундаментальному вопросу будут опровергнуты, все последующее неизбежно рухнет. Если же я прав, то все наши стандартные трактаты по пневматике и метеорологии, повторяющие аргументы из знаменитой статьи доктора Волластона, должны быть переработаны. В самом начале я перепечатываю эту статью и указываю на весьма любопытное и чудовищное заблуждение, которое в течение полувека оставалось незамеченным и постоянно повторялось.

Поскольку главный предмет спора между мной и доктором Волластоном — это лишь вопрос простейшей арифметики и геометрии, нет ничего проще, чем поправить меня, если я неправ; а так как философские последствия, зависящие от этого вопроса, имеют огромное и фундаментальное значение, этот вопрос не может игнорироваться теми, кто выступает перед миром в качестве научных авторитетов, без фактического отказа от своих философских обязанностей. Любой человек, публикующий астрономический или метеорологический трактат, не обсудив этот вопрос, который стоит перед ним на пороге его предмета, непригоден для взятой на себя задачи и недостоин общественного доверия. Сейчас это может показаться слишком резким выводом, но нескольких лет будет достаточно, чтобы он прочно укоренился в научном общественном мнении.

«Топливо Солнца» — это просто попытка проследить некоторые последствия, которые неизбежно должны вытекать из существования вселенской атмосферы, и она отличается от других попыток объяснить великую солнечную тайну тем, что не предъявляет никаких требований к воображению, ничего не изобретая — никаких внешних метеоров, никаких новых сил или материалов. Она не предполагает ничего, кроме известных лабораторных фактов — привычных материалов Земли и ее атмосферы. Показано, что эти материалы и заключенные в них силы неизбежно должны порождать Солнце и вечно проявлять все наблюдаемые солнечные явления, при условии лишь, что они собраны в количествах, которые представляет наше собственное центральное светило, и окружены сопутствующими планетами, подобными его. Ничего не предполагается и не принимается на веру, кроме простой фундаментальной гипотезы о том, что законы природы единообразны во всей Вселенной. Аргументация, проведенная таким образом, шаг за шагом приводит нас к естественному и связному объяснению следующих важных явлений:

1. Источники солнечного и звездного тепла и света.

2. Средства, с помощью которых нынешнее количество солнечного тепла и света должно поддерживаться до тех пор, пока существует Солнечная система.

3. Происхождение общих и частных явлений солнечных пятен.

4. Причина переменного блеска фотосферы, включая такие детали, как «факелы», «пятнистость», «грануляции» и т. д.

5. Силы, вызывающие поднятие солнечных протуберанцев.

6. Происхождение солнечной короны и зодиакального света.

7. Происхождение метеоритов и астероидов.

8. Метеорологические явления на планетах.

9. Происхождение колец Сатурна.

10. Происхождение особой структуры туманностей.

11. Источник земного магнетизма и его связь с солнечной активностью.

Первая и вторая главы посвящены исследованию пределов расширяемости атмосферы. Экспериментальные исследования доктора Эндрюса, Гроува, Гассиота и Гейсслера цитируются, чтобы доказать, что расширяемость атмосферы безгранична, и в поддержку этого вывода приводятся другие космические свидетельства.

Поскольку это, что на самом деле является фундаментом всей аргументации, прямо противоречит взглядам, выраженным доктором Волластоном в его знаменитой статье «О конечном пределе атмосферы», опубликованной в 1822 году и общепринятой как установленная наука, эта статья перепечатывается во второй главе и тщательно анализируется.

Доктор Волластон говорит, «что воздух был разрежен настолько, чтобы поддерживать 1/100 дюйма барометрического давления», и далее, что «за этим пределом мы остаемся с догадками, основанными на предполагаемой делимости материи; если она бесконечна, то и протяженность нашей атмосферы должна быть таковой».

Я утверждаю, что наши знания по всему этому вопросу фундаментально изменились с тех пор, как были написаны эти слова. Мы больше не «остаемся с догадками, основанными на предполагаемой делимости материи», чтобы определить возможность дальнейшей расширяемости, чем та, что указана 1/100 дюйма барометрического давления, поскольку теперь у нас есть средства для получения в десять, сто, тысячу раз или даже бесконечно большей степени разрежения, чем предполагаемый предел Волластона, так как теперь можно получить практически абсолютный вакуум; и хотя прохождение электричества дает средство для проверки существования атмосферной материи с такой степенью точности, о которой Волластон не имел представления, мы все еще не способны обнаружить какие-либо признаки предела ее расширяемости.

Самая примечательная часть статьи доктора Волластона — это reductio ad absurdum (доведение до абсурда), с помощью которого он стремится окончательно доказать конечную протяженность нашей атмосферы. Он утверждает, как и я, что если упругость нашей атмосферы безгранична, то ее протяженность должна быть соразмерна Вселенной, что каждое небесное тело будет посредством гравитации собирать вокруг себя атмосферу, пропорциональную своей гравитационной силе, и что, взяв известное количество земной атмосферы в качестве единицы, мы можем рассчитать количество атмосферы, которым обладает любое небесное тело, масса которого известна. На этом основании доктор Волластон рассчитывает атмосферу Солнца и приходит к выводу, что ее протяженность будет настолько велика, что заметно повлияет на видимые движения Меркурия и Венеры, когда их склонение максимально приближается к склонению Солнца. Поскольку никакие подобные возмущения фактически не наблюдаются, он заключает, что такая атмосфера, как он рассчитал, существовать не может. Подобным же образом он рассчитывает атмосферу Юпитера и находит ее настолько огромной, что ее преломление было бы достаточным, «чтобы сделать четвертый спутник видимым для нас, когда он находится за центром планеты, и, следовательно, заставить его казаться по обе (или со всех) стороны одновременно».

Изучая эти расчеты, я обнаружил вышеупомянутую весьма любопытную ошибку. Поскольку это вопрос цифр, который нельзя сократить, я должен отослать читателя к оригинальным расчетам. Здесь я лишь замечу, что метод Волластона расчета солнечной гравитационной атмосферы, а также атмосфер Юпитера и Луны, приводит к чудовищному выводу, что при подъеме от поверхности данного небесного тела мы всегда имеем над собой то же самое ограниченное количество атмосферной материи, с которого начали, хотя мы постоянно оставляем часть ее внизу.

Ошибка Волластона основана на предположении, что при предполагаемых обстоятельствах атмосферное давление и плотность на любом заданном расстоянии от центра данного небесного тела будут изменяться обратно пропорционально квадрату этого расстояния. Поскольку площадь основания, на которое оказывается такое давление, изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния, общее количество атмосферы над любым мыслимым начальным расстоянием было бы таким образом всегда одним и тем же. То, что это предположение, столь совершенно противоречащее известным законам атмосферного распределения, оставалось неоспоримым в течение полувека, и что выводы, основанные на нем, были приняты всем научным миром и повторялись в стандартных трактатах, таких как «Британская энциклопедия» и т. д., является, я думаю, одним из самых примечательных курьезов, представленных историей науки. Если бы это была лишь маленькая паутинка в каком-то темном уголке философии, не было бы ничего удивительного в том, что она ускользнула от метлы научной критики; но это далеко не так, она висела с 1822 года, как темная завеса, скрывающая другой, более широкий и интересный вид на Вселенную, который открывает идея вселенской атмосферы. Но теперь я должен перейти к следующему этапу аргументации.

Исходя из вывода, достигнутого в предыдущих главах, что атмосфера нашей Земли — это лишь часть вселенской упругой среды, которую она притянула к себе своей гравитацией, и что все другие небесные тела должны были подобным же образом получить свою долю, я беру массу Земли и ее известное количество атмосферной оболочки в качестве единиц и, рассчитывая по простому правилу, которое я установил в противовес Волластону, обнаруживаю, что общий вес атмосферы Солнца должен быть по меньшей мере в 117 681 623 раза больше земной, а давление у ее основания — по меньшей мере равным 15 233 атмосферам. Каковы должны быть результаты такого атмосферного накопления?

Эксперимент по сжатию воздуха в конденсационном шприце и тем самым воспламенению кусочка трута знаком всем, кто изучал хотя бы основы физики. Взяв формулы Лесли и Дальтона и применив их к солнечному давлению в 15 233 атмосферы, мы приходим, согласно Лесли, к невообразимой температуре 380 832° C, или 685 529° F, как той, что обусловлена такой степенью сжатия, или, согласно Дальтону, к 761 665° F. Каковы будут эффекты такой степени нагрева на материалы, подобные тем, из которых состоит наша Земля?

Давайте сначала рассмотрим случай воды, которую, по причинам, мною изложенным, следует рассматривать как атмосферную или повсеместно рассеянную материю.

Это подводит нас к предмету высочайшей и широчайшей философской и практической важности. Я имею в виду антагонизм между силой теплоты и силой химического соединения, которому французские химики дали название «диссоциация». Поскольку я сам не смог найти никакого удовлетворительного описания этого предмета на английском языке в то время, когда он уже был хорошо освещен французскими и немецкими авторами в форме опубликованных лекций и статей в энциклопедиях, я предполагаю, что другие могли столкнуться с подобной трудностью, и поэтому останавливаюсь более подробно на этой части моего настоящего резюме.

По-видимому, все химические соединения могут быть разложены нагреванием, и при заданном давлении существует определенная и особая температура, при которой происходит разложение каждого соединения. Для абсолютного и окончательного установления универсальности этого закона необходимы дальнейшие исследования, так как фактические исследования подтвердили его лишь в той мере, в какой они проводились, но они не были исчерпывающими.

Существует поразительная аналогия между диссоциацией и испарением. Когда жидкость испаряется, определенное количество тепла «становится скрытым», и это количество варьируется в зависимости от жидкости и давления, но является определенным и неизменным для каждой жидкости при заданном давлении. Подобным же образом, когда соединение диссоциирует, определенное количество тепла «становится скрытым» или преобразуется в диссоциирующую силу, и это варьируется для каждого соединения и в зависимости от давления, но является определенным и неизменным для каждого соединения при заданном давлении. Далее, когда происходит конденсация, выделяется количество тепла в виде температуры, в точности равное тому, которое стало скрытым при испарении того же вещества при том же давлении; и, подобным же образом, когда происходит химическое рекомбинирование диссоциированных элементов, выделяется количество тепла в виде температуры, в точности равное тому, которое исчезло, когда соединение было диссоциировано только нагреванием при том же давлении.

Согласно недавно принятым цифрам Девиля, температура, при которой водяной пар диссоциирует при обычном атмосферном давлении, составляет 2800° C, а количество тепла, которое исчезает в виде температуры в процессе диссоциации, составляет 2153 калории, т. е. достаточное, чтобы нагреть 2153 раза свой собственный вес жидкой воды на 1° C; но, поскольку удельная теплоемкость водяного пара относится к удельной теплоемкости жидкой воды как 0,475 к 1, эта скрытая теплота, выраженная в температуре, которую она дала бы водяному пару, составляет = 4532° C, или 8158° F.

Чтобы сделать аналогию между кипением и диссоциацией воды более очевидной и понятной, я изложу ее следующим образом:

To commence the ebullition of water under ordinary pressure, a temperature of 100° C., or 212° F., must be attained. To commence the dissociation of aqueous vapor under ordinary pressures, a temperature of 2800° C., or 5072° F., must be attained.

To complete the ebullition of a given quantity of water, an amount of heat must be applied, sufficient to have raised the water 537° C., or 968° F., above its boiling-point, had it not evaporated. To complete the dissociation of a given quantity of aqueous vapor, an amount of heat must be applied sufficient to have raised the vapor 4532° C., or 8158° F., above its dissociation-point had it not decomposed.

In order that a given quantity of vapor of water shall condense, it must give off sufficient heat to raise its own weight of water 537° C., or 968° F. In order that a given quantity of the elements of water may combine, they must give off sufficient heat to raise their own weight of aqueous vapor 4532° C., or 8158° F.

Я выразил эти обобщения и аналогии несколько более определенно, чем они были изложены до сих пор, но те, кто знаком с исследованиями Девиля, Каллете, Бунзена и др., поймут, что я имею на это право.

Имея перед собой общие законы диссоциации воды, мы можем проследить необходимое действие вышеупомянутого давления и последующего выделения тепла в нижних слоях солнечной атмосферы на большую долю водяного пара, который, как я показал, она должна содержать.

Очевидно, что первым результатом будет разделение этой воды на ее элементы, сопровождающееся потерей температуры, соответствующей скрытой теплоте диссоциации. Мы можем предположить, что в нижних слоях солнечной атмосферы свободное тепло, выделяемое механическим сжатием, будет более чем достаточным для диссоциации всего водяного пара, и таким образом диссоциированные газы останутся при более высокой температуре, чем та, которая была необходима для осуществления их диссоциации. Их состояние будет, таким образом, аналогично состоянию перегретого пара: им придется отдать часть тепла, прежде чем они смогут начать соединяться.

Однако где-то будет существовать высота, на которой тепло, выделяемое совместным сжатием элементарных и соединенных газов, будет в точности достаточным для диссоциации последних, и здесь будет поверхность встречи соединенных и несоединенных составляющих воды. Будет существовать сфера, содержащая соединенные кислород и водород, окруженная атмосферной оболочкой, содержащей большие количества водяного пара, и температура на этой граничной поверхности будет равна температуре гремучего газа при соответствующем давлении.

Что произойдет при этих условиях? Будут ли «гремучие газы» вести себя как в лаборатории? Очевидно, нет, как покажет взгляд на третье из вышеприведенных параллельных положений. Диссоциированные газы не могут соединиться, не отдав свои 4532° скрытой теплоты в виде фактической температуры. Это может быть осуществлено только путем передачи материи, которая холоднее их самих.

Если пузырек пара окружен водой, поддерживаемой при температуре кипения, он вообще не будет конденсироваться, потому что любое усилие конденсации сопровождалось бы выделением тепла, в точности достаточного для испарения своего собственного результата. Если, однако, окружающая вода медленно излучает или иным образом теряет свое тепло, заключенный пузырек пара будет конденсироваться пропорционально, отдавая своей оболочке количество своей скрытой теплоты, в точности достаточное для поддержания воды при температуре кипения.

Для дальнейшей иллюстрации давайте представим случай определенного количества элементов воды, нагретых в точности до температуры диссоциации и заключенных в сосуд, стенки которого поддерживаются снаружи при точно такой же температуре, как и газы внутри, так что никакое тепло не может быть добавлено к ним или отнято от них. Никакое заметное количество соединения не может произойти, так как первое бесконечно малое усилие горения или соединения высвободило бы в точности то количество тепла, которое требуется для разложения своего собственного результата. Давайте теперь предположим модификацию этих условий, а именно: сосуд, содержащий диссоциированные газы при температуре диссоциации, будет окружен телами, более холодными, чем он сам, т. е. способными получать от него больше тепла, чем они излучают к нему; тогда произошло бы ровно столько горения, сколько высвободило бы количество тепла, необходимое для поддержания температуры сосуда на точке диссоциации; или, другими словами, горение продолжалось бы до тех пор, пока высвобождалось бы ровно столько тепла, сколько газовая масса была способна излучать или иным образом передавать окружающим телам; и это количество горения продолжалось бы до тех пор, пока все газы не соединились бы.

Нам нужно лишь придать этому гипотетическому сосуду сферическую форму и внутренний диаметр 853 380 миль — сконструировать его охватывающие стенки из толстой оболочки водяного пара и т. д., а затем, поместив в центр содержащихся диссоциированных газов ядро какого-либо рода, мы гипотетически получаем основные условия, которые, как я полагаю, существуют на Солнце.

Немного размышлений о применении вышеуказанных законов к этим условиям покажет, что этот колоссальный океан взрывчатых газов составил бы огромный запас топлива, способный своим горением высвободить в точности то же количество тепла, которое ранее было преобразовано в разлагающую или разделяющую силу; количество горения всегда было бы ограничено возможным количеством излучения, а излучение, в свою очередь, было бы ограничено сопротивляющейся оболочкой водяного пара, произведенного этим горением.

Если бы эти условия существовали в совершенно спокойной и невозмущенной солнечной атмосфере, происходило бы постоянно увеличивающееся внешнее покрытие из водяного пара и постоянно уменьшающаяся внутренняя атмосфера горючих газов; происходило бы постепенное уменьшение количества солнечного излучения и медленный и вечно замедляющийся прогресс к солнечному угасанию.

Следует отметить, что, согласно этому объяснению, запас тепла изначально происходит от атмосферной конденсации вследствие гравитации, что накопление избыточного тепла осуществляется диссоциацией, а его выделение — главным образом рекомбинацией или горением.

Великая трудность, а именно вечное возобновление солнечного топлива, все еще остается нерешенной; тот факт, что в течение миллионов лет геологической истории мы не находим никаких признаков снижения среднего уровня солнечной энергии, пока еще не объяснен этой, как и любой другой, попыткой объяснить происхождение солнечного и звездного света и тепла.

В своей вступительной речи на собрании Британской ассоциации в 1866 году Гроув задал следующий весьма наводящий на размышления вопрос: «Наше Солнце, наша Земля и планеты постоянно излучают тепло в пространство; так, по всей вероятности, делают и другие солнца, звезды и их сопутствующие планеты. Что становится с теплом, излучаемым таким образом в пространство? Если Вселенная не имеет предела — а трудно представить его — происходит постоянное выделение тепла и света; и все же отдается больше, чем получает каждое космическое тело, иначе ночь была бы такой же светлой и теплой, как день. Что становится с огромной силой, таким образом, по-видимому, не возвращающейся в той же форме?»

Это великий вопрос, философская мысль, достойная автора «Корреляции физических сил». Большинство философски мыслящих людей, я полагаю, согласятся со мной в том, что разумный ответ на него решит великую тайну вечных излучений нашего Солнца и всех других солнц Вселенной. До тех пор, пока мы рассматриваем эти солнца как источники постоянно расходуемых сил света и тепла, их вечное и неубывающее обновление становится тайной, совершенно непостижимой для человеческого интеллекта, поскольку создание новой силы или любое добавление к общим силам Вселенной так же немыслимо для нас, как любое добавление к общей материи Вселенной. Великий солнечный вопрос принимает гораздо более обнадеживающую форму, когда мы признаем, что все силы прошлых излучений где-то рассеяны в пространстве, и спрашиваем, содержит ли Солнце какой-либо механизм, с помощью которого оно может собирать и концентрировать эту рассеянную силу и, таким образом, постоянно собирать от окружающих солнц столько же, сколько оно излучает к ним.

Следующая часть моей работы — это попытка показать, что такой механизм действительно существует в нашей Солнечной системе, и объяснить его действие.

Мы знаем, что если атмосферный воздух сжимается, он нагревается, что если этому теплу позволить излучаться, а воздух снова расширить до его первоначальных размеров, он охладится ниже своей первоначальной температуры в степени, в точности равной теплу, которое он отдал при сжатии. На этом принципе я пытаюсь объяснить вечное поддержание солнечных и звездных излучений.

Солнце сопровождается своей свитой планет, чьим орбитальным движением оно управляет, но они, в свою очередь, воздействуют на него, как Луна на Землю. Если бы эта реакция была регулярной, как воздействие Луны на Землю, возник бы регулярный атмосферный прилив; но большая нерегулярность размеров, расстояний и скоростей планет создает результат, эквивалентный ряду сталкивающихся нерегулярных приливов в солнечной атмосфере; или, иначе говоря, центр движения и центр тяжести всей системы будут постоянно меняться с изменением относительных положений планет, и таким образом солнечное ядро и солнечная атмосфера будут подвержены нерегулярностям движения, которые, хотя и очень малы относительно огромной величины Солнца, должны быть достаточны для создания мощных вихрей и, таким образом, осуществления постоянного перемешивания между внешними и внутренними атмосферными слоями.

Необходимо помнить, что, согласно вышесказанному, внутренние или нижние слои солнечной атмосферы должны состоять из нашей обычной атмосферной смеси кислорода и азота, а также диссоциированных элементов воды и углекислого газа, помимо некоторых из наиболее летучих элементов солнечного ядра. Вне этого должен существовать граничный предел, где диссоциированные газы соединяются так быстро, как их скрытая теплота может быть выделена излучением; это образует оболочку или сферу пламени — фотосферу, — а над или за ней будет сфера паров, возникающих в результате этого горения, которые своим сопротивлением излучению будут ограничивать выделение тепла и последующее горение.

Теперь вихри, о которых говорилось выше, прорвут оболочку горения и увлекут вниз больше или меньше внешнего пара в нижние и более горячие области диссоциированных газов.

Поскольку не может быть действия без равного и противоположного противодействия, не может быть вихрей, ни в солнечной атмосфере, ни в земном потоке, без соответствующих поднятий. Эти поднятия выбросят нижние диссоциированные газы более или менее полностью через парообразную оболочку, которая сдерживает их нормальные излучения, и, таким образом освобожденные, они устремятся к соединению со взрывной энергией, сравнимой с той, которую они проявляют в наших лабораториях; не, однако, мгновенной вспышкой, а непрерывным ракетным горением, быстрота которого будет определяться возможностью излучения. Тепло, выделяемое этим горением, действуя одновременно с уменьшением давления, вызовет постоянно возрастающее расширение этих поднятых газов, и поскольку быстрота горения будет ускоряться пропорционально высоте над сдерживающими парами, следует ожидать распространения, далеко превышающего то, которое было бы обусловлено первоначальной поднимающей силой.

Читатель, знакомый с явлениями солнечных протуберанцев, сразу поймет, как все эти ожидания подтверждаются фактическими наблюдениями, особенно более недавними наблюдениями Цёлльнера, Секки и др., которые демонстрируют типичный солнечный протуберанец как стебель или струю, устремляющуюся вверх через какую-то сдерживающую среду, а затем расширяющуюся в облакообразную или пальмовидную форму после освобождения от этого сдерживания. Мне едва ли нужно добавлять, что сталкивающиеся приливные волны — это факелы, а вихри — солнечные пятна.

Моя нынешняя задача, однако, показать, как эти вихри и извержения — этот нисходящий поток в одной части солнечной атмосферы и восходящий в другой — способствуют постоянному поддержанию солнечного света и тепла. Необходимо понимать, что эти вспышки видны нам как светящиеся протуберанцы только в период их взрывного выброса и пока они все еще подвержены сильному напряжению расширения. Долго после того, как они перестают быть видимыми для нас, их расширение должно продолжаться, пока они окончательно и полностью не смешаются со средой, в которую они выброшены, и не достигнут соответствующей степени разрежения. Это должно происходить на десятках и сотнях тысяч миль над фотосферой, в зависимости от величины выброса. Спектроскопические исследования Франкланда и Локьера показали, что атмосферное давление примерно у внешней поверхности фотосферы ненамного превышает давление нашей атмосферы, поэтому я могу с уверенностью рассматривать всю верхнюю часть этих солнечных выбросов как покинувшую собственно солнечную атмосферу и смешавшуюся с общей межзвездной средой.

Если бы Солнце было неподвижным или просто вращающимся посреди этой вселенской атмосферы, та же материя, которая выбрасывается сегодня, со временем вернулась бы и была бы закручена в великие вихри солнечных пятен; но это не так; Солнце несется сквозь эфир со скоростью около 450 000 миль за двадцать четыре часа.

Каково должно быть следствие этого движения? Солнце будет нести свою собственную особую атмосферную материю с собой; но оно не может таким образом нести всю межзвездную среду. Должен существовать предел, несомненно, градуированный, но все же практический предел, на котором его собственная атмосфера оставит позади или пройдет сквозь общую атмосферную материю. Должно быть накопление или конденсация этой материи спереди, разрежение или след сзади и непрерывная дуга вновь встреченной атмосферы вокруг границ в направлении, противоположном движению Солнца. Результатом этого должно быть то, что большая часть выброшенной атмосферной материи протуберанцев будет постоянно сметаться назад, а ее место будет занимать материал, занимающий пространство, в которое продвигается Солнце. Таким образом, мы представлены мощным механизмом солнечного дыхания; часть этой вновь прибывающей атмосферной материи должна быть вовлечена в вихри, причем ее количество в точности эквивалентно количеству старого материала, выдохнутого взрывными извержениями и оставленного позади.

Теперь новая атмосферная материя, которая таким образом встречается и вдыхается, является получателем вечных излучений, чье назначение является предметом исследования Гроува; и они, будучи таким образом встречены и сжаты, неизбежно выделят больше или меньше тепла, которое в течение миллионов миллионов столетий они постепенно поглощали; в то время как, с другой стороны, выдохнутая или выброшенная материя газовых извержений, подобно искусственно сжатому воздуху, о котором говорилось выше, потеряет все тепло, которое в течение своего солнечного существования она внесла в солнечные излучения путем сжатия, диссоциации и рекомбинации. Поэтому, когда она снова полностью расширится, она будет холоднее, чем общая среда, из которой она была изначально вдохнута продвигающимся Солнцем.

Ежедневным запасом свежего атмосферного топлива будет цилиндр эфира того же диаметра, что и Солнце, и 450 000 миль в длину! Я рассчитал вес этого цилиндра эфира исходя из предположения (которое, конечно, чисто произвольно), что плотность межзвездной среды составляет одну десятитысячную часть плотности нашей атмосферы. Это составляет 14 313 915 000 000 000 000 тонн, обеспечивая запас в 165 миллионов миллионов тонн в секунду; или, если мы предположим, что межзвездная среда имеет плотность всего в одну миллионную часть плотности нашей атмосферы, запас составил бы чуть более полутора миллионов миллионов тонн в секунду. Доля этого, которая эффективна вышеуказанным образом, — это та, которая вовлекается в нижние области Солнца в обмен на выброшенную материю протуберанцев.

Я не буду здесь останавливаться на гипотезе бомбардировки, кроме как заметив, что мое объяснение солнечных явлений обеспечивает непрерывную бомбардировку вышеуказанной величины, не добавляя ничего к величине Солнца.

Итак, я отвечаю на вопрос Гроува, показывая, что тепло, излучаемое в пространство каждым из твердых небесных тел, населяющих его глубины, принимается вселенской атмосферной средой; собирается снова дыханием странствующих солнц, которые вдыхают по мере своего продвижения дыхание вселенского тепла, света и жизни; затем путем удара, сжатия и излучения они концентрируют и перераспределяют его оживляющую силу; и после того, как его работа сделана, выдыхают его в широком следе своего отступления, оставляя путь холодного истощенного эфира — зольники солнечных печей — для повторного поглощения общих излучений и, таким образом, поддержания вечного круговорота жизни.

Но еще до этого великая трудность, вероятно, возникла в уме читателя. Он сошлется на расчеты, которые были сделаны для определения фактической температуры солнечной поверхности и интенсивности ее светимости. И то, и другое значительно превышает те, что были получены в наших лабораторных экспериментах путем сжигания элементов воды. Даже принимая во внимание диссоциированный углекислый газ, элементы которого должны гореть в фотосфере вместе с элементами воды, и добавляя к ним летучие металлы солнечного ядра, чьи диссоциированные пары должны, при указанных обстоятельствах, быть смешаны с парами солнечной атмосферы и, следовательно, способствовать светимости своим горением, все же, сжигая здесь, на Земле, струю таких смешанных газов и паров, мы не получили бы никакого приближения ни к светимости, ни к температуре, которые обычно приписываются Солнцу.

Я провел очень немногие простые эксперименты, результаты которых устраняют эти трудности. Они проводились с помощью мистера Джонатана Уилкинсона, официального газового инспектора Шеффилдской корпорации, с использованием его фотометрического и газоизмерительного аппарата. Мы сначала определили количество света, излучаемого одной «рыбьехвостой» газовой горелкой, потребляющей измеренное количество газа в час. Мы обнаружили, когда другая была помещена позади этой, так что весь свет второй должен был пройти через первую, что свет двух (измеренный по освещающей интенсивности их излучений на экране, точно так же, как измерялась солнечная светимость) был вдвое больше, чем у одного пламени, три пламени (все еще представляя фотометрическому экрану только поверхность одного) дали в три раза большее количество освещения, и так далее с любым количеством пламен, которые мы могли протестировать. Мистер Уилкинсон с тех пор расположил 100 пламен по тому же принципу, т. е. так, чтобы 99 задних пламен излучали через одно, представленное экрану, таким образом обеспечивая ту же поверхность, что и одно пламя, но имея в 100 раз большую толщину или глубину, и он обнаруживает, что закон, указанный нашими первыми экспериментами, полностью подтверждается; что 100 пламен, расположенных таким образом, освещают экран в 100 раз интенсивнее, чем одно пламя. Другие модификации этих экспериментов, описанные в главе VII «Топлива Солнца», устанавливают принцип, что обычное пламя углеводородного газа прозрачно для своих собственных излучений, или, другими словами, что количество света, излучаемого таким пламенем, и его кажущаяся интенсивность светимости пропорциональны его толщине; следовательно, светимость Солнца может быть произведена фотосферой, имеющей не большую внутреннюю яркость, чем пламя сальной свечи, при условии, что пламя имеет достаточную глубину или толщину. Я вижу веские причины для вывода, что его внутренняя яркость меньше, чем у свечи — где-то между ней и горелкой Бунзена.

Подобная серия экспериментов по излучению тепла пламен друг через друга показала схожие результаты; но мой аппарат для этих экспериментов был не таким точным и надежным, как в экспериментах со светом, и поэтому я не могу столь решительно утверждать абсолютную диатермичность пламени для своих собственных излучений. В пределах погрешности этих экспериментов я обнаружил, что при той же излучающей поверхности, представленной термометру, каждое добавление к толщине пламени вызывало пропорциональное увеличение излучения.

Этот важный закон, хотя до сих пор не замеченный философами, практически понят и используется рабочими, занятыми в печных операциях. Настоящее место не позволит мне проиллюстрировать это примерами, но мимоходом я могу упомянуть «прокатные печи», где броневые плиты и другие крупные массы железа нагреваются до сварочной температуры лучистым теплом, и обычную пудлинговую печь, где железо плавится лучистым теплом. В обоих случаях принимаются специальные меры для получения «тела» или толщины лучистого пламени, в то время как интенсивность горения игнорируется и даже тщательно избегается.

Согласно этому, существуют два фактора, участвующие в создании лучистого эффекта от данной поверхности: интенсивность и количество, т. е. яркость и толщина в случае света, и температура и толщина в случае тепла. В свете Бьюда, например, состоящем из концентрических колец светильного газа, мы имеем малую интенсивность при большом количестве, в известковом свете мы имеем лишь поверхность большой яркости, но никакой толщины. Если я прав, поверхность Луны может быть ярче, чем светящаяся поверхность Солнца, особенности лунного света зависят от интенсивности, а солнечного — от количества света.

Пламя, ревущее из устья конвертера Бессемера, имеет лишь малую внутреннюю яркость, гораздо меньшую, чем у обычного газового пламени, что можно увидеть, наблюдая тонкие клочья, которые иногда выступают за пределы основного тела пламени. Тем не менее, его излучения настолько эффективны, что оно является болезненно ослепляющим объектом даже посреди солнечного дня; но здесь мы имеем не полое пламя, питаемое только внешним кислородом, а твердое тело пламени толщиной в несколько футов. Даже бледное пламя углекислого газа, которое сопровождает разлив зеркального чугуна, обладает поразительной освещающей силой.

Читатель теперь сможет понять мое объяснение солнечных пятен, их ядра, тени и полутени. Из того, что я изложил относительно планетарных возмущений или солнечного вращения, фотосфера должна представлять все явления, обусловленные движениями огненного океана, бушующего и кипящего в немыслимой ярости вечной бури. Если поверхность реки, текущей мирно между своими берегами, пронизана коническими вихрями всякий раз, когда она встречает выступающую скалу или препятствие, или другое агентство, которое нарушает регулярность ее течения, какова должна быть величина вихрей в этом океане пламени и нагретых газов, когда он взбудоражен до самых низких глубин своей огромной глубины нерегулярным вращением солнечного ядра внутри? Очевидно, не меньше, чем солнечные пятна; те могучие водовороты, в которые мир мог бы быть брошен, как горошина в чашку для яйца.

Когда фотосфера или оболочка соединяющихся газов таким образом разорвана, телескопический наблюдатель смотрит вниз в вихрь, который, если он достаточно глубок, открывает ему внутренние области диссоциированных газов и паров. Но они обладают противоположным свойством тому, которое, как я показал, принадлежит пламени; они непрозрачны для своих собственных особых излучений, в то время как пламя прозрачно для света внутренних частей самого себя. Таким образом, диссоциированная внутренность солнечной оболочки, хотя и абсолютно бело-горячая, будет сравнительно темной (прямой эксперимент доказал, что темнота пятен только относительна).

Стенки вихревой воронки будут состоять из смеси диссоциированных газов, горящих газов и соединенных газов и, таким образом, будут представлять различные толщины пламени и тем самым отображать различные оттенки полутени. Место не позволит мне здесь проследить детали этого предмета, как я сделал это в оригинальной работе, где показано, что если бы телескоп еще не был изобретен, все телескопические детали явлений пятен могли бы быть описаны a priori как необходимые следствия конституции, которую я выше приписал Солнцу.

Не только великие явления пятен, но и все второстепенные нерегулярности фотосферы следуют с аналогичной доказуемой необходимостью. Таким образом, многие интерферирующие солнечные приливы должны выбрасывать большие волны, буквально горные по своей величине, вершины и гребни которых, будучи подняты в более высокие области поглощающей парообразной атмосферы, которая окутывает фотосферу, будут излучать более свободно, ее диссоциированная материя будет соединяться более обильно и будет утолщать фотосферу непосредственно внизу; это более толстое пламя будет более светящимся, чем нормальная поверхность, и таким образом произведет явления факелов.

Помимо этих великих зыбей пылающего океана фотосферы, должны быть меньшие валы и рябь на них, и горные языки пламени по всей поверхности. Гребни этих волн и вершины этих пламенных альп, представляя земному наблюдателю большую глубину пылающей материи, должны быть ярче, чем впадины и долины между ними; и их великолепие должно быть еще более увеличено тем фактом, что такие верхние гребни и вершины менее глубоко погружены во внешний океан поглощающих паров, который ограничивает излучение света, а также тепла фотосферы. Эффект взгляда на поверхность такой дикой ярости беспокойного пламени, с его запутанным перемешиванием градаций светимости, должен быть очень озадачивающим и трудным для описания; и отсюда «ивовые листья», «рисовые зерна», «пятнистость», «гранулы», «вещи», «флоккулы», «кусочки белой нити», «кумулюсы хлопковой ваты», «чрезвычайно мелкие фрагменты фарфора», «неопрятные круглые массы», «гребни», «волны», «холмистые бугры» и т. д., с которыми сравнивались светящиеся нерегулярности.

В то время, когда я писал, средства исследования края Солнца с помощью спектроскопа были только что открыты, и опубликованные тогда результаты относились главным образом к собственно протуберанцам. С тех пор в солнечную технологию был введен новый термин — «сьерра», и наблюдения фактических появлений этой сьерры в точности соответствуют моему теоретическому описанию граничной поверхности фотосферы, которое было написано до того, как я был знаком с этими наблюдаемыми фактами. Это будет видно при обращении к главе X, предметом которой является «Переменное великолепие различных частей фотосферы».

Но я не должен больше задерживаться на этой части предмета, а перейти к другой, где последующие открытия сильно подтвердили мои предположения.

Средний удельный вес Солнца составляет не совсем 1,5 раза больше удельного веса воды. Пары никеля, кобальта, меди, железа, хрома, марганца, титана, цинка, кадмия, алюминия, магния, бария, стронция, кальция и натрия, как показал спектроскоп, плавают во внешних областях Солнца. Ни один из них не мог бы составлять тело Солнца в твердом или жидком состоянии и подвергаться огромному давлению, которое такая масса должна оказывать на саму себя, не подняв средний удельный вес значительно выше этого; нет также никакого другого вида материи, с которой мы знакомы, которая могла бы существовать внутри такой большой массы в жидком или твердом состоянии и сохранять столь низкую плотность.

Должен признаться, что моя вера в логическую проницательность математиков была грубо поколеблена тем, как выдающиеся астрономы описывали тень или ядро солнечных пятен как твердое тело Солнца, видимое сквозь его светящуюся атмосферу, и твердую поверхность Юпитера, видимую сквозь его пояса, и обсуждали обитаемость Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна всегда исходя из предположения об их твердости, в то время как удельный вес всех их делает эту поверхностную твердость доказуемой физической невозможностью.

Если Солнце (или любая из этих планет) имеет твердое или жидкое ядро, это должно быть лишь зерно в центре огромного шара газообразной материи, и хотя я говорил довольно определенно о солнечной атмосфере, чтобы избежать осложнений, я не должен, следовательно, быть понят так, будто предполагаю, что на Солнце существует какая-либо такая определенная граница основания атмосферной материи, какую мы находим здесь, на Земле. Температура, плотность и все, что мы знаем о химии Солнца, оправдывают вывод, что в его внешних областях, на значительной глубине ниже фотосферы, должно происходить смешивание атмосферной материи с парами металлов, существование которых выявил спектроскоп. Некоторые из них должны быть подняты вместе с диссоциированными элементами воды. Они все горючи, и, за немногими исключениями, продукты их горения затвердевали бы после того, как они были выброшены за пределы фотосферы. Большая часть железа, никеля, кобальта и меди могла бы пройти через огненное испытание такого выброса и затвердеть без окисления, особенно когда они более или менее окутаны несоединившимся водородом.

Очевидно, что при этих обстоятельствах должен происходить ряд осадков, аналогичных тем, что происходят из водяного пара нашей атмосферы. Эти газообразные металлы или их оксиды должны конденсироваться в виде облаков, дождя, снега и града, в зависимости от их точек кипения и плавления и условий их выброса. Мы знаем, что внезапное и сильное атмосферное возмущение, сопровождающееся яростными электрическими разрядами, особенно благоприятствует образованию градин в нашей земной атмосфере. Все такое неистовство должно проявляться в огромно преувеличенном масштабе в солнечных вспышках, и поэтому образование градин должно преобладать, особенно потому, что металлические пары конденсируются быстрее, чем пары воды, из-за гораздо меньшего количества их удельной теплоемкости и скрытой теплоты их паров.

Что станет с этими залпами твердой материи, таким образом выброшенными при яростных и затяжных взрывах, образующих солнечные протуберанцы? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны помнить, что спектроскоп, как он применялся недавно, лишь отображает газообразные, главным образом водородные, выбросы; что эти великие газовые пламена имеют отношение к твердым снарядам, подобное тому, которое вспышка пушки имеет к картечи или пушечному ядру. Мистер Локьер говорит: «В одном случае я видел протуберанец высотой 27 000 миль, который сильно изменился в течение десяти минут; и недавно я видел, как протуберанцы гораздо выше рождались и умирали за час». Он недавно измерил фактическую скорость в 120 миль в секунду в движениях этой газообразной материи солнечных извержений, начальная скорость которой должна была быть гораздо больше. Если такова скорость газообразных выбросов, какова должна быть скорость твердых снарядов и куда они должны деться?

Космическая канонада является неизбежным следствием условий, которые я обрисовал, и, поскольку выбросы протуберанцев происходят постоянно, из Солнца должен непрерывно извергаться поток твердых фрагментов, которые должны отбрасываться далеко за пределы газообразных протуберанцев. Поскольку светимость этих раскаленных частиц должна быть очень мала по сравнению со светимостью фотосферы, они будут невидимы в ослепительном солнечном свете; но если защитить от него наши глаза, они могут стать видимыми как благодаря собственному свечению, так и благодаря солнечному свету, который они способны отражать. Их следует наблюдать во время полного затмения, и они должны представлять собой лучистые потоки, исходящие неравномерно из разных частей Солнца, но наиболее обильно — из окрестностей областей пятен. Поскольку эти области пятен занимают промежуточные широты между полюсами и экватором Солнца, наибольшие протяженности этих потоков должны наблюдаться на северо-востоке, юго-западе, юго-востоке и северо-западе, в то время как на севере, юге, востоке и западе — то есть напротив полюсов и экватора Солнца — протяженность должна быть меньше. Результатом этого должно быть приближение к четырехугольной фигуре, диагонали которой должны простираться в северо-восточном, юго-западном, юго-восточном и северо-западном направлениях или около того. Я говорю «около того», потому что зона наибольшей активности находится не точно посередине между полюсами и экватором, а ближе к солнечному экватору.

При исследовании с помощью полярископа эти лучистые потоки должны демонстрировать смесь отраженного света и собственного свечения. При исследовании с помощью спектроскопа должен наблюдаться слабый непрерывный спектр, обусловленный таким свечением твердых частиц, возможно, с несколькими линиями, обусловленными небольшим количеством пара, который они, будучи в раскаленном состоянии, все еще могут испускать. Кроме того, должны проявляться спектроскопические признаки мощных электрических разрядов, которые неизбежно возникают как необходимое сопутствующее явление яростных выбросов водяного пара и твердых частиц. Все эти металлические градины должны быть сильно заряжены, подобно частицам везикулярного пара, выбрасываемого из гидроэлектрической машины, или парам и снарядам при земном вулканическом извержении.

Едва ли стоит добавлять, что это в точности описывает фактически наблюдаемые результаты недавних наблюдений солнечной короны и что все явления этой великой солнечной загадки являются лишь необходимыми и предсказуемыми результатами того строения, которое я приписываю Солнцу.

Существует метод создания гипотез, который в последнее время стал довольно распространенным, особенно среди математиков, которые берут наблюдаемые явления, а затем произвольно и исключительно из сырого материала собственного воображения конструируют объяснительные атомы, среды и действия, которые обтачивают и подрезают, соскабливают и латают, удлиняют и укорачивают, утолщают и сужают до тех пор, пока они не начинают соответствовать явлениям с математической точностью. Эти трудоемкие творения затем выдаются за философские истины, а впоследствии точность их соответствия явлениям приводится в качестве доказательства позитивной реальности эфиров, атомов, волнообразных движений, вращений, столкновений или чего бы то ни было еще, что математик мог таким образом искусно создать и подогнать. Мне кажется, что такая пригодность доказывает лишь изобретательность того, кто подгоняет — мастерство математика, — и что все подобные гипотезы относятся к поэзии науки; их следует четко маркировать как продукты математического воображения и никоим образом не смешивать с объективными природными истинами. Такие продукты воображения эксперта могут помочь воображению студента в понимании некоторых явлений, подобно тому как «Дед Мороз» и «Господин Ветер» могут олицетворять определенные природные силы для детей; но если позволить Деду Морозу, Господину Ветру, электрическим и магнитным жидкостям, предельным атомам, межатомным эфирам, нервным флюидам и т. д. проникнуть в интеллект и принять их за реальные физические сущности, они становятся весьма вредными философскими суевериями.

Я делаю это отступление, чтобы отречься от какого-либо участия в подобного рода спекуляциях. Хотя «Топливо Солнца» — это, по общему признанию, очень смелая попытка разгадать величественные тайны, я не стремился разъяснить известное посредством неизвестного, как это делают изобретатели воображаемых агентов, а добросовестно следовал противоположному принципу. Я ничего не выдумал, а исходил из экспериментальных фактов лаборатории, доказанных законов физического действия и шаг за шагом следовал тому, что я понимаю как необходимые последствия этого. Много лет назад я убедил себя, что наша атмосфера — лишь часть вселенской атмосферной материи; что доктор Волластон был неправ и что сжатие этой вселенской атмосферной материи, возможно, является источником солнечного света и тепла; но поскольку это было задолго до того, как Девиль исследовал вопрос диссоциации под действием тепла, я не смог решить эту проблему сколько-нибудь удовлетворительно. Когда я впоследствии вернулся к этой теме, я ничего не знал о солнечной короне и читал о «красных протуберанцах» лишь как о возможных лунных придатках, солнечных облаках или оптических иллюзиях. Я разработал теорию необходимости газовых извержений и их действия в осуществлении обмена между солнечной и общей атмосферной материей как средства поддержания солнечного света и тепла, не имея намерения продвигаться дальше в решении этой проблемы, когда объявление о том, что протуберанцы — это не просто несомненные солнечные придатки, а фактически вздымающиеся горы раскаленного водорода, внезапно и неожиданно подсказало их тождество с моими искомыми атмосферными возмущениями. Правда, их наблюдаемая величина значительно превысила мои теоретические ожидания, и в этом отношении я внес некоторые апостериорные адаптации, особенно с помощью более ясного понимания законов диссоциации, которые стали доступны почти одновременно.

Точно так же необходимость выбросов твердого вещества представилась мне еще до того, как я узнал что-либо о недавно открытых деталях явлений солнечной короны — когда я читал лишь о светящемся ореоле, который видели вокруг Солнца, и, полагаясь на Локьера, смутно предполагал, что это эффект атмосферного освещения. Я пришел к выводу, что потоки твердых частиц должны извергаться из Солнца и осыпаться обратно, но не имел представления о том, что такие потоки и ливни действительно видимы, пока не был несколько поражен, узнав, что корона, вместо того чтобы быть, как я смутно предполагал, просто однородным туманным ореолом, была описана Де ла Рю в его Бейкеровской лекции о затмении 1860 года как «смягчающаяся к краям с очень неровными очертаниями и испускающая некоторые длинные потоки» и т. д. Я тогда жил на склонах валлийской горы вдали от публичных библиотек и, не будучи астрономом, благодаря собственным книгам был лучше знаком с текущим прогрессом экспериментальной науки, чем астрономической.

Даже когда «Топливо Солнца» было опубликовано, я ничего не знал об американских наблюдениях четырехугольной фигуры короны, иначе я бы, безусловно, процитировал их тогда, как и о факте, выявленном затмением в декабре 1870 года, что «везде на солнечном диске, где на карте Сибрука была видна большая группа протуберанцев, там на рисунке профессора Уотсона было зафиксировано соответствующее выпячивание короны; а в тех местах, где протуберанцы не проявлялись, яркие части короны простирались на наименьшие расстояния от края Солнца»; и что фотографии Бразерса показывают, что корона простирается гораздо дальше на запад, чем на восток, причем запад — это «область, наиболее богатая солнечными протуберанцами». Я сожалею, что рамки этой статьи не позволяют мне более полно углубиться в значение недавних исследований короны и протуберанцев для моих объяснений солнечных явлений, тем более что различия между внутренней и внешней короной, которые до сих пор, по-видимому, озадачивают астрономов, — это именно то, чего требует мое объяснение. Я должен сделать это темой отдельной статьи и немедленно перейти к следующему шагу общего аргумента.

Предполагая, что такие выбросы твердого вещества извергаются из протуберанцев, на какие расстояния они могут перемещаться? Пытаясь ответить на этот вопрос, я, по общему признанию, ступил на опасную почву, ибо во время написания я знал лишь то, что сила вздымания протуберанцев должна быть колоссальной, вероятно, достаточной для выброса твердого вещества за пределы орбиты Земли и даже за пределы орбиты Марса. С тех пор были проведены фактические измерения изверженной скорости солнечных протуберанцев, и они настолько велики, что избавляют меня от количественных трудностей и показывают, что я был вполне оправдан в своем смелом выводе о том, что эти извержения могут объяснить зодиакальный свет, зоны метеоров, в которые иногда погружается наша Земля, и даже внешнюю зону более крупных тел — астероидов.