«Астрономия и смежные области: Популярные очерки»

АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ЭТЮДЫ

И СМЕЖНЫЕ ОБЛАСТИ ПОПУЛЯРНОЙ НАУКИ

ОЧЕРКИ И ВЫСТУПЛЕНИЯ

АВТОР:

САЙМОН НЬЮКОМ

CONTENTS

PREFACE

I.

THE UNSOLVED PROBLEMS OF ASTRONOMY

II.

THE NEW PROBLEMS OF THE UNIVERSE

III.

THE STRUCTURE OF THE UNIVERSE

IV.

THE EXTENT OF THE UNIVERSE

V.

MAKING AND USING A TELESCOPE

VI.

WHAT THE ASTRONOMERS ARE DOING

VII.

LIFE IN THE UNIVERSE

VIII.

HOW THE PLANETS ARE WEIGHED

IX.

THE MARINER'S COMPASS

X.

THE FAIRYLAND OF GEOMETRY

XI.

THE ORGANIZATION OF SCIENTIFIC RESEARCH

XII.

CAN WE MAKE IT RAIN?

XIII.

THE ASTRONOMICAL EPHEMERIS AND NAUTICAL ALMANAC

XIV.

THE WORLD'S DEBT TO ASTRONOMY

XV.

AN ASTRONOMICAL FRIENDSHIP

XVI.

THE EVOLUTION OF THE SCIENTIFIC INVESTIGATOR

XVII.

THE EVOLUTION OF ASTRONOMICAL KNOWLEDGE

XVIII.

ASPECTS OF AMERICAN ASTRONOMY

XIX.

THE UNIVERSE AS AN ORGANISM

XX.

THE RELATION OF SCIENTIFIC METHOD TO SOCIAL PROGRESS

XXI.

THE OUTLOOK FOR THE FLYING-MACHINE

ИЛЛЮСТРАЦИИ

САЙМОН НЬЮКОМ

ФОТОГРАФИЯ СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЫ, СДЕЛАННАЯ В ТРИПОЛИ ВО ВРЕМЯ ПОЛНОГО СОЛНЕЧНОГО ЗАТМЕНИЯ 30 АВГУСТА 1905 ГОДА.

ТИПИЧНОЕ ЗВЕЗДНОЕ СКОПЛЕНИЕ — ЦЕНТАВРА

СТЕКЛЯННЫЙ ДИСК

ИНСТРУМЕНТ ОПТИКА

ИНСТРУМЕНТ ОПТИКА

ШЛИФОВКА КРУПНОЙ ЛИНЗЫ

ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЛАМЕНИ СВЕЧИ В ОБЪЕКТИВЕ

ПРОВЕРКА ЮСТИРОВКИ ОБЪЕКТИВА

ПРИМИТИВНАЯ МОНТИРОВКА ТЕЛЕСКОПА

ОКУЛЯР ГЮЙГЕНСА

СЕЧЕНИЕ ПРИМИТИВНОЙ МОНТИРОВКИ

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗВЕЗД: ВЕРХНЯЯ ЛИНИЯ ПОКАЗЫВАЕТ, КАК ОНИ ВЫГЛЯДЯТ ПРИ ВДВИНУТОМ ОКУЛЯРЕ, НИЖНЯЯ — ПРИ ВЫДВИНУТОМ

БОЛЬШОЙ РЕФРАКТОР НАЦИОНАЛЬНОЙ ОБСЕРВАТОРИИ В ВАШИНГТОНЕ

«КОМЕТНЫЙ ИСКАТЕЛЬ С ЛОМАНОЙ ТРУБОЙ»

ТУМАННОСТЬ В СОЗВЕЗДИИ ОРИОНА

МАГНИТНОЕ СКЛОНЕНИЕ В РАЗЛИЧНЫХ ШИРОТАХ

ЗВЕЗДНЫЕ СПЕКТРЫ

ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ПРОФЕССОРА ЛЭНГЛИ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Подготавливая и выпуская этот сборник очерков и выступлений, автор уступил тому, что он не мог не счесть слишком лестным суждением издателей. Сделав это, он счел своим долгом оправдать их доброе мнение, переработав материал и приведя его в соответствие с современным состоянием науки. При отборе материалов определяющим фактором был интерес, а не единство мысли.

Важной темой сборника является структура, протяженность и длительность существования Вселенной. Здесь повторение идей оказалось неизбежным, поскольку по существу одна и та же тема рассматривалась в различных формах, которые она принимала в свете постоянно растущих знаний. Если критически настроенный читатель сочтет это недостатком, автор может лишь оправдаться тем, что в данных обстоятельствах избежать этого было трудно. Хотя сборник преимущественно астрономический, в него включен ряд дискуссий, касающихся общих научных вопросов.

Автор выражает признательность владельцам различных периодических изданий, со страниц которых взято большинство очерков. Помимо Harper's Magazine и North American Review, к ним относится McClure's Magazine, откуда были взяты статьи «Нерешенные проблемы астрономии» и «Как взвешивают планеты». «Структура Вселенной» появилась в International Monthly, ныне International Quarterly; «Перспективы летательных аппаратов» взяты в основном из The New York Independent, частично — из McClure's Magazine; «Долг мира перед астрономией» — из The Chautauquan, а «Астрономическая дружба» — из Atlantic Monthly.

САЙМОН НЬЮКОМ. ВАШИНГТОН, ИЮНЬ 1906 Г.

I

НЕРЕШЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ АСТРОНОМИИ

Читателю уже известно, что такое Солнечная система: огромное центральное тело, Солнце, вокруг которого на различных расстояниях вращается ряд планет. На одной из этих планет живем мы. Расстояния до планет поистине огромны, если измерять их нашими земными мерками. Пушечное ядро, выпущенное с Земли в честь подписания Декларации независимости и продолжающее свой полет с тех пор со скоростью 1800 футов в секунду, до сих пор не пролетело бы и половины пути до орбиты Нептуна, самой дальней планеты. И все же тысячи звезд, усеивающих небо, находятся на расстояниях настолько больших, чем Нептун, что наша Солнечная система подобна маленькой колонии, отделенной от остальной Вселенной океаном пустого пространства, почти неизмеримого по своей протяженности. Орбита Земли вокруг Солнца настолько велика, что железнодорожному поезду, идущему со скоростью 60 миль в час без остановок, потребовалось бы около 350 лет, чтобы пересечь ее. Представьте эту орбиту в виде дамского кольца. Тогда ближайшая неподвижная звезда будет находиться на расстоянии около полутора миль; следующая — более чем в двух милях; еще несколько — от трех до двадцати миль; основная масса — на расстоянии сотен миль. Представьте звезды, рассеянные таким образом от Атлантики до Миссисипи, и держите в уме это маленькое кольцо как орбиту Земли, и тогда можно будет составить некоторое представление о масштабах Вселенной.

Одной из самых красивых звезд на небе, которую можно видеть почти весь год, является Альфа Лиры, известная также как Вега. Весенним вечером ее можно увидеть на северо-востоке, в конце лета — вблизи зенита, осенью — на северо-западе. В масштабе, который мы приняли, где земная орбита — это кольцо, ее расстояние составило бы около восьми-десяти миль. Маленькие звезды вокруг нее в том же созвездии, вероятно, находятся в десять, двадцать или пятьдесят раз дальше.

Величайший факт, который открыла современная наука, заключается в том, что вся наша Солнечная система, включая Солнце со всеми его планетами, совершает путешествие в направлении созвездия Лиры. Всю нашу жизнь, и, по всей вероятности, на протяжении всей истории человечества, мы непрерывно летим к этому прекрасному созвездию со скоростью, с которой не сравнится никакое движение на Земле. Скорость была недавно определена с достаточной степенью уверенности, хотя и не с абсолютной точностью; она составляет около десяти миль в секунду, а значит, недалеко от трехсот миллионов миль в год. Но какова бы она ни была, она неизменна и непрерывна; для нас, смертных, она вечна. Каждую минуту нашей жизни мы приближаемся к этому созвездию на пять-шесть сотен миль; сейчас мы ближе к нему, чем десять лет назад, на тысячи миллионов миль, и каждое последующее поколение нашего рода будет ближе к нему, чем предыдущее, на тысячи миллионов миль.

Когда, где и как, если это вообще когда-либо происходило, началось это путешествие — когда, где и как, если это вообще когда-либо произойдет, оно закончится? Это величайшая из нерешенных проблем астрономии. Астроном, который наблюдал бы за небом десять тысяч лет, мог бы получить лишь слабый намек на ответ, а мог бы и не получить. Все, что мы можем сделать, — это искать подсказки путем изучения и сравнения с другими звездами.

Звезды — это солнца. Иначе говоря, Солнце — одна из звезд, причем довольно маленькая. Если Солнце движется так, как я описал, не могут ли и звезды также находиться в движении, каждая совершая свое собственное путешествие через пустыню пространства? На этот вопрос астрономия дает утвердительный ответ. Большинство ближайших к нам звезд движутся, некоторые быстрее Солнца, некоторые медленнее, и то же самое, несомненно, верно для всех; просто столетие точных наблюдений, которое находится в нашем распоряжении, не показывает движения далеких звезд. Заданное движение кажется тем медленнее, чем дальше находится движущееся тело; нам нужно некоторое время наблюдать за пароходом на горизонте, чтобы заметить, что он вообще движется. Таким образом, нерешенная проблема движения нашего Солнца — лишь одна ветвь еще более грандиозной: что означают движения звезд — как они начались и как, если это вообще возможно, они закончатся? Насколько мы можем судить, каждая звезда движется прямо вперед в своем собственном путешествии, не обращая внимания на своих соседей, если другие звезды можно так назвать. Описывает ли каждая из них какую-то огромную орбиту, которая, хотя и выглядит как прямая линия в течение короткого периода наших наблюдений, на самом деле окажется кривой через десять или сто тысяч лет, или же она будет идти прямо вечно? Если законы движения верны для всего пространства и времени, как мы вынуждены полагать, то каждая движущаяся звезда будет вечно двигаться по прямой линии, если ее не отклонит притяжение других звезд. Если они будут продолжать движение таким образом, то через бесчисленные годы они рассеются во всех направлениях, так что жители каждой из них увидят лишь черное, беззвездное небо.

Математическая наука может лишь слегка пролить свет на вопросы, возникающие таким образом. Из того немногого, что мы знаем о массах, расстояниях и количестве звезд, мы видим возможность того, что более медленно движущиеся звезды могут за долгие века быть остановлены в своем поступательном движении или направлены на какие-то орбиты притяжением миллионов своих собратьев. Но трудно допустить даже эту возможность в случае быстро движущихся звезд. Притяжение, изменяющееся обратно пропорционально квадрату расстояния, уменьшается настолько быстро с увеличением расстояния, что на расстояниях, разделяющих звезды, оно поистине ничтожно. Мы не смогли бы даже с помощью самых чувствительных весов, изобретенных наукой, показать притяжение величайшей из известных звезд. Насколько нам известно, две самые быстро движущиеся звезды — это, во-первых, Арктур, и, во-вторых, звезда, известная в астрономии как 1830 Грумбриджа; последняя названа так потому, что впервые была замечена астрономом Грумбриджем и имеет номер 1830 в его каталоге звезд. Если нашим определениям расстояний до этих тел можно доверять, скорость их движения не может быть намного меньше двухсот миль в секунду. Они совершили бы облет Земли за две-три минуты. Тело, достаточно массивное, чтобы управлять этим движением, привело бы большую часть Вселенной в беспорядок. Таким образом, вопрос о том, откуда взялись эти звезды и куда они направляются, для нас неразрешим, тем более что быстро движущиеся звезды движутся в разных направлениях и, по-видимому, не имеют никакой связи друг с другом или с какой-либо известной звездой.

Не следует думать, что эти огромные скорости кажутся таковыми нам. Ни одна из них, даже самая большая, не была бы видна невооруженным глазом даже после многих лет наблюдений. В нашем масштабе с кольцом звезда 1830 Грумбриджа находилась бы на расстоянии около десяти миль, а Арктур — тридцати или сорока миль. Любая из них перемещалась бы всего на два-три фута в год. Древним ассирийским жрецам Лира выглядела почти так же, как нам сегодня. Среди ярких и хорошо известных звезд Арктур обладает самым быстрым видимым движением, однако даже Иов сегодня не заметил бы, что его положение изменилось, если бы не отметил это с большей точностью, чем любой астроном его времени.

Еще одна нерешенная проблема из числа величайших, стоящих перед астрономом, — это размер Вселенной звезд. Мы знаем, что несколько тысяч этих тел видны невооруженным глазом; умеренные телескопы показывают нам миллионы; наши гигантские телескопы нынешнего времени, используемые в качестве камер для фотографирования небес, показывают число, не поддающееся счету, возможно, сто миллионов. Являются ли все эти звезды лишь теми немногими, которые оказались рядом с нами во Вселенной, простирающейся без конца, или же они образуют скопление звезд, за пределами которого находится пустая бесконечная пустота? Другими словами, имеет ли Вселенная границу? В самом широком смысле этот вопрос всегда останется без ответа для нас, смертных, потому что, даже если бы мы обнаружили границу, внутри которой заключены все звезды и скопления, о которых мы когда-либо сможем узнать, а снаружи — пустое пространство, мы все равно никогда не смогли бы доказать, что это пространство пусто на бесконечном расстоянии. Далеко за пределами того, что мы называем Вселенной, могут существовать другие вселенные, которые мы никогда не увидим.

Для астронома большое утешение, что, хотя он еще не может установить точную границу нашей Вселенной, он собирает слабые указания на то, что она существует, и его преемники через несколько поколений могут определить ее так, что астроном сможет охватить своим разумом само творение. Математически можно доказать, что бесконечно протяженная система звезд заполнила бы небеса ослепительным светом, подобным свету полуденного солнца. Поскольку такого эффекта не наблюдается, можно сделать вывод, что Вселенная имеет границу. Но это не позволяет нам определить местоположение границы или сказать, сколько звезд может находиться за пределами самых дальних пределов телескопического зрения. Тем не менее, путем терпеливых исследований мы медленно проливаем свет на эти вопросы и приходим к выводам, которые еще несколько лет назад казались навсегда недоступными нашим силам.

Теперь каждый знает, что Млечный Путь, этот пояс света, охватывающий вечернее небо, образован облаками звезд, слишком мелких, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Он, по-видимому, образует основу, на которой построена Вселенная, и связывает все звезды в единую систему. Он включает в себя подавляющее большинство звезд, существование которых показал телескоп. Те, что мы видим невооруженным глазом, почти равномерно рассеяны по небу. Но число тех, что показывает нам телескоп, становится все более и более сконцентрированным в Млечном Пути по мере увеличения мощности телескопа. Количество новых звезд, открываемых с помощью нашей величайшей мощности, значительно больше в Млечном Пути, чем в остальной части неба, так что первый содержит подавляющее большинство звезд. Что еще более любопытно, спектроскопические исследования показали, что особый вид звезд, состоящих из раскаленного газа, еще более сконцентрирован в центральном круге этой полосы; если бы они были видны невооруженным глазом, мы увидели бы, как они опоясывают небеса узким поясом, образуя, возможно, основу всей нашей системы звезд. Это расположение газообразных или парообразных звезд — один из самых удивительных фактов, открытых современными исследованиями. Похоже, это показывает, что эти конкретные звезды образуют свою собственную систему; но как такое может быть, мы до сих пор не можем понять.

Вопрос о форме и протяженности Млечного Пути становится, таким образом, центральным в звездной астрономии. Сэр Уильям Гершель начал с попыток измерить его глубину; одно время он думал, что преуспел; но перед смертью он увидел, что они непостижимы даже с помощью его самых мощных телескопов. Даже сегодня нашелся бы смелый астроном, который взялся бы с уверенностью сказать, находятся ли самые маленькие звезды, которые мы можем сфотографировать, на границе системы. Прежде чем мы решим этот вопрос, мы должны иметь некоторое представление о форме и расстоянии облакоподобных масс звезд, образующих наш великий небесный пояс. Самый любопытный факт заключается в том, что наша Солнечная система, по-видимому, находится в центре этой галактической Вселенной, потому что Млечный Путь делит небеса на две равные части и кажется одинаково широким во всех точках. Если бы мы смотрели на такой пояс с одной или другой стороны, это явление не наблюдалось бы. Но не будем слишком смелыми. Возможно, мы жертвы какого-то заблуждения, как Птолемей, когда он доказал с помощью того, что выглядело как здравое рассуждение, основанное на неоспоримых фактах, что наша Земля покоится в центре небес!

Связанная с этим проблема, которая может иметь огромное значение для будущего нашего рода, заключается в следующем: каков источник тепла, излучаемого Солнцем и звездами? Мы знаем, что жизнь на Земле зависит от тепла, которое посылает ей Солнце. Если бы мы были лишены этого тепла, то через несколько дней оказались бы охвачены морозом, который уничтожил бы почти всю растительность, а через несколько месяцев ни человек, ни животное не остались бы в живых, если бы не грелись у костров, которые вскоре погасли бы из-за нехватки топлива. Мы также знаем, что в геологически недавнее время вся Новая Англия была покрыта ледяным щитом толщиной в сотни или даже тысячи футы, над которым не возвышалась ни одна гора, кроме Вашингтона. Вполне возможно, что небольшое уменьшение притока тепла от Солнца постепенно восстановило бы великий ледник и снова сделало бы Восточные штаты похожими на полюс. Но факт заключается в том, что наблюдения за температурой в различных странах за последние двести-триста лет не показывают никаких изменений климата, которые можно было бы приписать изменению количества тепла, получаемого от Солнца.

Принятие этой теории тепла небесных тел, светящихся собственным светом — Солнца, звезд и туманностей, — все еще оставляет открытой проблему, которая кажется неразрешимой при наших нынешних знаниях. Что происходит с огромным потоком тепла и света, который Солнце и звезды излучают в пустое пространство со скоростью 180 000 миль в секунду? Лишь очень малая его часть может быть получена планетами или другими звездами, потому что они — лишь точки по сравнению с их расстоянием от нас. Принимая учение нашей науки в том виде, в каком оно есть, мы должны сказать, что все это тепло продолжает двигаться через бесконечное пространство вечно. Через несколько тысяч лет оно достигает вероятных пределов нашей великой Вселенной. Но мы не знаем причин, по которым оно должно остановиться здесь. В течение сотен миллионов лет, прошедших с тех пор, как все наши звезды начали светить, первый луч света и тепла продолжал двигаться через пространство со скоростью 180 000 миль в секунду, и будет ли он продолжать двигаться в грядущие века? Если так, подумайте о его расстоянии сейчас, и подумайте о том, что он все еще движется, чтобы быть вечно потраченным впустую! Скорее скажите, что проблема «что с ним происходит?» до сих пор не решена.

До сих пор я описывал величайшие из проблем; те, которые, как мы можем предположить, волнуют обитателей миллионов миров, вращающихся вокруг звезд, так же сильно, как они волнуют нас. Давайте теперь спустимся со звездных высот в эту маленькую колонию, где мы живем, — Солнечную систему. Здесь у нас есть большое преимущество: мы лучше можем видеть, что происходит, благодаря сравнительной близости планет. Когда мы узнаем, что эти тела похожи на нашу Землю по форме, размеру и движениям, первый вопрос, который мы задаем: если бы мы могли перелететь с планеты на планету и приземлиться на поверхность каждой из них, какой пейзаж предстал бы перед нашими глазами? Горы, леса и поля, унылая пустыня или кипящий котел, больший, чем наша Земля? Если там есть твердая земля, нашли бы мы на ней дома разумных существ, логова диких зверей или вообще ничего живого? Могли бы мы дышать воздухом, или задохнулись бы, или отравились парами какого-то вредного газа?

На большинство этих вопросов наука пока не может дать положительного ответа, за исключением случая с Луной. Наш спутник так близко к нам, что мы видим: у него нет атмосферы и воды, а значит, он не может быть обителью жизни, подобной нашей. Контраст его вечной мертвенности с активной жизнью вокруг нас поистине велик. У нас здесь столько видов погоды, что мы никогда не устаем говорить о ней. Но на Луне погоды нет вовсе. На нашем земном шаре постоянно происходит так много событий, что тысячи наших ежедневных газет не могут их записать. Но на унылых, скалистых пустошах Луны ничего не происходит. Насколько мы можем определить, каждый камень, лежащий на ее поверхности, пролежал там бесчисленные века, неизменный и неподвижный.

Мы не можем говорить так уверенно о планетах. Самые мощные телескопы, которые когда-либо были созданы, самые мощные, которые мы когда-либо сможем создать, едва ли показали бы нам горы, озера, реки или поля на расстоянии пятидесяти миллионов миль. Тем более они не показали бы нам никаких творений рук человеческих. Направленные на две ближайшие планеты, Венеру и Марс, они скорее разжигают наше любопытство, чем удовлетворяют его. Особенно это касается Венеры. С тех пор как был изобретен телескоп, наблюдатели пытались найти время вращения этой планеты вокруг своей оси. Некоторые пришли к одному выводу, другие — к другому, в то время как самые мудрые лишь сомневались. Великий Гершель утверждал, что планета настолько окутана парами или облаками, что на ее поверхности нельзя увидеть никаких постоянных деталей. Лучшие современные наблюдатели полагают, что видят слабые, теневые пятна, которые остаются неизменными изо дня в день и которые показывают, что планета всегда обращена к Солнцу одной и той же стороной, как Луна к Земле. Другие не принимают этот вывод как доказанный, полагая, что эти пятна могут быть не чем иным, как вариациями света, тени и цвета, вызванными отражением солнечного света под разными углами от разных частей планеты.

Существует также некоторая тайна относительно атмосферы этой планеты. Когда Венера проходит почти между нами и Солнцем, ее темное полушарие обращено к нам, а светлое — всегда к Солнцу. Но она не находится точно на линии с Солнцем, за исключением очень редких случаев прохождения по диску Солнца. Следовательно, в обычных случаях, когда она кажется очень близкой к линии с Солнцем, мы видим очень малую часть освещенного полушария, которая теперь принимает форму очень тонкого серпа, как новая Луна. И этот серп, как предполагается, немного шире, чем был бы, если бы освещена была только половина планеты, и охватывает чуть более половины планеты. Теперь, это как раз тот эффект, который был бы произведен атмосферой, преломляющей солнечный свет вокруг края освещенного полушария.

Сложность наблюдений такого рода такова, что вывод может быть сомнительным. То, что наблюдается во время прохождений Венеры по диску Солнца, приводит к более определенным, но все же очень озадачивающим выводам. Автор опишет то, что он видел на мысе Доброй Надежды во время прохождения 5 декабря 1882 года. Когда темная планета коснулась яркого Солнца, она, конечно, вырезала круглую выемку из края Солнца. Сначала, когда эта выемка была маленькой, ничего нельзя было увидеть в очертаниях той части планеты, которая находилась вне Солнца. Но когда половина планеты оказалась на Солнце, очертания части, все еще находящейся вне Солнца, были отмечены тонкой дугой света. Любопытным фактом было то, что эта дуга сначала не охватывала весь контур планеты, а проявлялась только в одной или двух точках. Через несколько мгновений появилась другая часть контура, затем еще одна, пока, наконец, дуга света не распространилась вокруг всего контура. Все это, по-видимому, показывает, что, хотя планета имеет атмосферу, она не прозрачна, как наша, а настолько наполнена туманом и облаками, что Солнце видно сквозь нее, только как будто светящее в тумане.

Не так много лет назад предполагалось, что планета Марс, которая является следующей за нами, имеет поверхность, подобную нашей Земле. Некоторые части имели темно-зеленовато-серый оттенок; предполагалось, что это моря и океаны. Другие части имели яркий, теплый оттенок; предполагалось, что это континенты. За последние двадцать лет многое было узнано о том, как выглядит эта планета, и детали ее поверхности были нанесены на карту несколькими наблюдателями, использующими лучшие телескопы в наиболее благоприятных условиях воздуха и климата. И все же приходится признать, что результат этой работы не совсем удовлетворителен. Кажется несомненным, что так называемые моря на самом деле являются сушей, а не водой. Когда дело доходит до сравнения Марса с Землей, мы не можем быть уверены более чем в одном сходстве. Оно заключается в том, что во время марсианской зимы над полюсом образуется белая шапка, как будто из снега, которая частично тает летом. Вывод о том, что существуют океаны, испарение которых образует облака, дающие этот снег, кажется правдоподобным. Но телескоп не показывает облаков и ничего такого, что делало бы уверенным наличие атмосферы для их поддержания. Нет уверенности, что белое отложение — это то, что мы называем снегом; возможно, оно вообще не состоит из воды. Самые тщательные исследования поверхности этой планеты в лучших условиях — это те, что были проведены в обсерватории Лоуэлла во Флагстаффе, Аризона. Особенно удивительна система так называемых каналов, впервые увиденных Скиапарелли, но нанесенных на карту с большими подробностями во Флагстаффе. Но природа и значение этих таинственных линий еще предстоит открыть. В результате вопрос о реальной природе поверхности Марса и о том, что мы увидели бы вокруг себя, если бы могли приземлиться на него и путешествовать по нему, все еще остаются среди нерешенных проблем астрономии.

Если это так с ближайшими планетами, которые мы можем изучать, как обстоят дела с более далекими? Юпитер — единственная из них, о состоянии поверхности которой мы можем претендовать на определенные знания. Но даже эти знания скудны. Суть того, что мы знаем, заключается в том, что его поверхность окружена слоями того, что выглядит как плотные облака, сквозь которые ничего нельзя увидеть наверняка.

Я уже говорил о тепле Солнца и его вероятном происхождении. Но вопрос о его тепле, хотя и самый важный, не единственный, который предлагает нам Солнце. Что такое Солнце? Когда мы говорим, что это очень горячий шар, более чем в миллион раз больше Земли и горячее любой печи, которую может сделать человек, так что буквально «стихии плавятся от сильного жара» даже на его поверхности, в то время как внутри они все испарены, мы сказали почти все, что знаем о том, что такое Солнце на самом деле. Конечно, мы много знаем о пятнах, вращении Солнца вокруг своей оси, материалах, из которых оно состоит, и о том, как выглядят его окрестности во время полного затмения. Но все это не отвечает на наш вопрос. Есть несколько тайн, которые пытались объяснить изобретательные люди, но они не могут доказать правильность своих объяснений. Одна из них — причина и природа пятен. Другая заключается в том, что светящаяся поверхность Солнца, «фотосфера», как ее технически называют, кажется такой спокойной и тихой, в то время как внутри нее действуют силы величины, совершенно выходящей за рамки нашего понимания. Пламя, в котором наша Земля и все на ней было бы поглощено, как мальчишеский шарик в кузнечном горне, постоянно взлетает на высоту десятков тысяч миль. Можно было бы предположить, что внутренние силы, способные на это, разбили бы поверхность на огненные валы высотой в тысячу миль; но мы не видим ничего подобного. Поверхность Солнца кажется почти такой же спокойной, как озеро.

Еще одна тайна — солнечная корона. Это то, о существовании чего мы никогда бы не узнали, если бы Солнце иногда не закрывалось полностью темным телом Луны. В эти редкие моменты видно, что Солнце окружено ореолом мягкого белого света, посылающим лучи в разных направлениях на большие расстояния. Этот ореол называется короной, и его усердно изучали и фотографировали почти во время каждого полного затмения в течение тридцати лет. Таким образом, мы многое узнали о том, как он выглядит и какова его форма. Он имеет волокнистую, шерстистую структуру, немного похожую на свободный конец сильно изношенной пеньковой веревки. Было замечено определенное сходство между формой этих кажущихся волокон и формой линий, в которые выстраиваются железные опилки, когда их рассыпают на бумаге над магнитом. Отсюда был сделан вывод, что Солнце обладает магнитными свойствами, — вывод, который в общем виде подтверждается многими другими фактами. Тем не менее, сама корона остается не менее необъяснимым явлением.

[Иллюстрация с подписью: ФОТОГРАФИЯ СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЫ, СДЕЛАННАЯ В ТРИПОЛИ ВО ВРЕМЯ ПОЛНОГО ЗАТМЕНИЯ 30 АВГУСТА 1905 ГОДА]

Явление, почти столь же таинственное, как солнечная корона, — это «зодиакальный свет», который каждый может увидеть поднимающимся над западным горизонтом сразу после окончания сумерек в ясный зимний или весенний вечер. Наиболее правдоподобное объяснение заключается в том, что он вызван облаком мелких метеорных тел, вращающихся вокруг Солнца. Мы вряд ли сомневались бы в этом объяснении, если бы этот свет не имел еще более таинственного придатка, обычно называемого противосиянием. Это пятно света на небе в направлении, точно противоположном Солнцу. Оно настолько слабое, что его может увидеть только тренированный глаз в наиболее благоприятных условиях. Но оно всегда там. Последнее предположение состоит в том, что это хвост Земли, того же рода, что и хвост кометы!

Мы знаем, что движения небесных тел предсказываются с необычайной точностью теорией тяготения. Когда обнаруживаешь, что точный путь тени Луны на Земле во время полного солнечного затмения может быть нанесен на карту за много лет вперед, и что планеты следуют предсказаниям астронома так точно, что, если бы вы могли увидеть предсказанную планету как отдельный объект, она выглядела бы, даже в хороший телескоп, как если бы она точно накладывалась на реальную планету, думаешь, что здесь, по крайней мере, есть область астрономии, которая просто совершенна. И все же сами миры показывают небольшие отклонения в своих движениях, которые астроном не всегда может объяснить и которые могут быть вызваны какой-то скрытой причиной, которая, будучи выявленной, приведет к выводам величайшей важности для нашего рода.

Одно из этих отклонений заключается во вращении Земли. Иногда, в течение нескольких лет подряд, она, кажется, вращается немного быстрее, а затем снова немного медленнее. Изменения очень незначительны; их можно обнаружить только самыми трудоемкими и утонченными методами; тем не менее, у них должна быть причина, и мы хотели бы знать, что это за причина.

Луна показывает аналогичную нерегулярность движения. В течение полувека, возможно, целого столетия, она будет двигаться вокруг Земли немного быстрее своей обычной скорости, а затем в течение еще полувека или более она будет отставать. Изменения очень малы; их никогда не увидели бы невооруженным глазом, однако они существуют. В чем их причина? Математики тщетно потратили годы исследований, пытаясь ответить на этот вопрос.

Орбита Меркурия, как показывают наблюдения, имеет небольшое движение, которое математики тщетно пытались объяснить. Некоторое время предполагалось, что оно вызвано притяжением неизвестной планеты между Меркурием и Солнцем, и некоторые были настолько уверены в существовании этой планеты, что дали ей имя, назвав Вулканом. Но в последние годы стало достаточно ясно, что никакой планеты, достаточно большой, чтобы вызвать наблюдаемый эффект, там быть не может. Настолько тщательно было просеяно каждое возможное объяснение и найдено несостоятельным, что некоторые астрономы сейчас задаются вопросом, не может ли сам закон тяготения быть немного иным, чем всегда предполагалось. Очень небольшое отклонение, действительно, объяснило бы факты, но осторожные астрономы хотят других доказательств, прежде чем рассматривать отклонение тяготения как установленный факт.

Интеллигентные люди иногда спрашивали, как после посвящения стольких трудов изучению небес что-то может оставаться для астрономов, чтобы открыть. Любопытный факт заключается в том, что, хотя они никогда не учились так быстро, как в наши дни, все же кажется, что сейчас есть больше чему учиться, чем когда-либо прежде. Велики и многочисленны нерешенные проблемы нашей науки, но знания сейчас продвигаются в области, которые еще несколько лет назад казались недоступными. Где это остановится, никто не может сказать.

II

НОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВСЕЛЕННОЙ

Достижения девятнадцатого века по-прежнему являются темой для поздравлений со стороны всех, кто сравнивает нынешнее состояние мира с тем, что было сто лет назад. И все же, если бы мы представили себе самого проницательного пророка, наделенного блестящим воображением, который в 1806 году изложил бы проблемы, которые век мог бы решить, и вещи, которые он мог бы сделать, мы были бы удивлены, увидев, как мало его предсказаний сбылось. Он мог бы вообразить воздушную навигацию и ряд других триумфов того же класса, но у него вряд ли были бы в картине пароходство или телеграф. В 1856 году в Harper's Magazine появилась статья, описывающая некоторые ожидаемые черты жизни в 3000 году н.э. С тех пор мы сделали большие успехи, но они мало похожи на то, что воображал автор. Он не мечтал о телефоне, но описал многое, что еще не сбылось и, вероятно, никогда не сбудется.

Факт в том, что, как бы много ни сделал девятнадцатый век, его последней работой было развлечь себя тем, что он поставил перед этим веком больше проблем для решения, чем сам когда-либо сумел освоить. Мы не сильно ошибемся, если скажем, что сегодня во Вселенной больше загадок, чем было до того, как люди узнали, что она содержит что-то большее, чем объекты, которые они могли видеть.

Что касается чисто материального прогресса, то сомнительно, приготовило ли нам будущее что-то столь же эпохальное, как паровой двигатель или телеграф. Но в области чисто научных открытий мы находим множество вещей, о которых наша философия не мечтала даже десять лет назад.

Величайшие загадки, которые оставил нам девятнадцатый век, относятся к предметам, столь широко разделенным, как структура Вселенной и структура атомов материи. Мы видим все больше и больше этих структур, и мы видим все больше и больше единства повсюду, и все же новые факты, трудные для объяснения, добавляются быстрее, чем старые факты объясняются.

Мы все знаем, что девятнадцатый век был отмечен разделением наук на огромное количество специальностей, конца подразделениям которых не было видно. Но великой работой двадцатого века будет объединение многих из этих специальностей. Физический философ настоящего времени направляет свою мысль на демонстрацию единства творения. Астрономические и физические исследования сейчас объединяются таким образом, что бесконечно великое и бесконечно малое сводятся в одну область знаний. Десять лет назад атомы материи, которых требуются миллионы миллионов, чтобы составить каплю воды, были самыми мелкими объектами, которыми наука могла вообразить себя занятой. Теперь группа экспериментаторов, среди которых видное место занимают профессора Дж. Дж. Томсон, Беккерель и Рентген, продемонстрировали существование объектов настолько мелких, что они находят свой путь среди и между атомами материи, как капли дождя среди зданий города. Еще более удивительно, что, по-видимому, вероятно, хотя это и не было продемонстрировано, что эти маленькие вещи, называемые «корпускулами», играют важную роль в том, что происходит среди звезд. Будь это правдой или нет, несомненно, что во Вселенной существуют эманации какого-то рода, производящие видимые эффекты, исследование которых девятнадцатый век должен был завещать двадцатому.

Для целей навигатора направление магнитной стрелки неизменно в любом месте в течение месяцев и даже лет; но когда проводятся точные научные наблюдения, обнаруживается, что она подвержена многочисленным небольшим изменениям. Самое регулярное из них состоит в ежедневном изменении ее направления. Она движется в одну сторону с утра до полудня, а затем, поздно днем и ночью, поворачивается обратно к своему первоначальному положению. Законы этого изменения были тщательно изучены на основе наблюдений, которые показывают, что оно наименьшее на экваторе и больше по мере продвижения на север в средние широты; но никакого объяснения, опирающегося на неоспоримую основу, никогда не было предложено.

Помимо этих регулярных изменений, существуют другие, очень нерегулярного характера. Время от времени изменения направления магнита становятся шире и быстрее, чем те, что происходят регулярно каждый день. Стрелка может двигаться взад и вперед так беспорядочно, что это показывает действие какой-то необычной возбуждающей причины. Такие движения стрелки обычно наблюдаются, когда бывает яркое полярное сияние. Эта связь показывает, что магнитная буря и полярное сияние должны быть вызваны одними и теми же или какими-то связанными причинами.

Те из нас, кто знаком с астрономическими делами, знают, что количество пятен на Солнце проходит через регулярный цикл изменений, имеющий период в одиннадцать лет и один или два месяца. Теперь любопытный факт заключается в том, что, когда количество и интенсивность магнитных бурь записываются и сравниваются, обнаруживается, что они соответствуют пятнам на Солнце и проходят через тот же одиннадцатилетний период. Вывод кажется почти неизбежным: магнитные бури вызваны какой-то эманацией, исходящей от Солнца, которая возникает по той же причине, что и пятна. Эта эманация происходит не постоянно, а лишь время от времени, как бури следуют одна за другой на Земле. Что это? Каждая попытка обнаружить ее была тщетной. Профессор Хейл в Йеркской обсерватории время от времени в течение нескольких лет использовал свой остроумный спектрогелиограф, который фотографирует Солнце с помощью одного луча спектра. Этот инструмент показывает, что на Солнце происходят бурные действия, которые обычное наблюдение никогда не заставило бы нас заподозрить. Но он не смог с уверенностью показать какую-либо особую эманацию во время магнитной бури или что-либо связанное с такой бурей.

Тайна, которая кажется еще более непроницаемой, связана с так называемыми новыми звездами, которые время от времени вспыхивают. Они предлагают нашему взору самые поразительные явления, когда-либо представленные физическому философу. Сто лет назад такие объекты не представляли никакой тайны. Не было причин полагать, что Творец Вселенной прекратил Свои функции; и, продолжая их, было совершенно естественно, что Он должен был делать постоянные дополнения к Вселенной звезд. Но идея о том, что эти объекты — действительно новые творения, сделанные из ничего, противоречит всем нашим современным идеям и не согласуется с наблюдаемыми фактами. Допуская возможность действительно новой звезды — если бы такой объект был создан, он был бы предназначен занять свое место среди других звезд как постоянный член Вселенной. Вместо этого такие объекты неизменно исчезают через несколько месяцев и превращаются в нечто очень похожее на обычную туманность. Вопрос трансцендентного интереса — это вопрос о причине этих вспышек. Нельзя сказать, что наука до настоящего времени смогла предложить какое-либо предположение, не вызывающее сомнений. Самое определенное — это теория столкновения, согласно которой вспышка вызвана столкновением двух звезд, одна или обе из которых могли ранее быть темными, как планета. Звезды, которые могут быть фактически сфотографированы, вероятно, превышают числом сто миллионов, а те, которые дают слишком мало света, чтобы повлиять на фотографическую пластинку, могут быть значительно более многочисленны, чем те, которые дают. Темные звезды вращаются вокруг ярких бесконечным разнообразием способов, и сложные системы тел, члены которых сильно притягивают друг друга, являются правилом во всей Вселенной. Более того, мы не можем установить предел возможному количеству темных или невидимых звезд, которые могут летать через небесные пространства. Поэтому, хотя мы не можем считать теорию столкновения установленной, она кажется единственной, которая до сих пор была выдвинута и может претендовать на научную основу. Что придает ей больше всего веса, так это крайняя внезапность, с которой новые звезды, насколько это было до сих пор замечено, неизменно вспыхивают. Почти в каждом случае проходило всего два или три дня с момента, когда стало известно о существовании такого объекта, до того, как он достигал почти полной яркости. Фактически, казалось бы, что в случае звезды в Персее, как и в большинстве других случаев, большая часть вспышки произошла в течение двадцати четырех часов. Эта внезапность и быстрота — именно то, что было бы результатом столкновения.

Самая необъяснимая черта из всех — это быстрое формирование туманности вокруг этой звезды. На первых фотографиях последней представленное изображение — просто обычная звезда. Но в течение трех или четырех месяцев деликатные фотографии, сделанные в Ликской обсерватории, показали, что туманный свет окружает звезду и постоянно становится все больше и больше. На первый взгляд в этом факте не было бы ничего необычного. Большие массы интенсивно горячего пара, светящиеся собственным светом, естественно, выбрасывались бы из звезды. Или, если бы звезда изначально была окружена очень редким туманным туманом или паром, последний был бы виден благодаря яркому свету, излучаемому звездой. На этом основывалось объяснение, предложенное Каптейном, которое поначалу казалось очень правдоподобным. Оно заключалось в том, что внезапная волна света, выброшенная звездой, когда она вспыхнула, вызвала освещение окружающего пара, который, хотя на самом деле находился в покое, казался бы расширяющимся со скоростью света, по мере того как освещение достигало все более и более далеких областей туманности. Этот результат может быть предметом точного расчета. Скорость света такова, что он совершил бы облет Земли более семи раз в секунду. Поэтому он исходил бы от звезды со скоростью миллион миль за пять-шесть секунд. За один наш день свет заполнил бы сферу вокруг звезды, имеющую диаметр более чем в 150 раз превышающий расстояние от Солнца до Земли, и более чем в пять раз превышающий размеры всей Солнечной системы. Продолжая свой путь и увеличивая свою сферу день за днем, зрелище, представленное нам, было бы зрелищем постепенно расширяющейся туманной массы — шара слабого света, постоянно увеличивающегося в размерах со скоростью света.

Первое чувство, которое испытает читатель по этому поводу, — это, несомненно, удивление тем, что расстояние до звезды должно быть таким большим, как подразумевало бы это объяснение. Через шесть месяцев после взрыва шар света, как он был фактически сфотографирован, был такого размера, что был бы виден невооруженным глазом только как очень крошечный объект в небе. Возможно ли, чтобы этот крошечный объект был в тысячи раз больше размеров нашей Солнечной системы?

Чтобы увидеть, как обстоит вопрос с этой точки зрения, мы должны иметь некоторое представление о возможном расстоянии до новой звезды. Чтобы получить это представление, мы должны найти какой-то способ оценки расстояний во Вселенной. По причине, которая скоро станет очевидной, мы начнем с величайшей структуры, которую природа предлагает взору человека. Мы все знаем, что Млечный Путь образован бесчисленными звездами, слишком мелкими, чтобы быть индивидуально видимыми невооруженным глазом. Чем мощнее телескоп, через который мы осматриваем небеса, тем больше число звезд, которые можно в нем увидеть. С мощными инструментами, которые сейчас используются для фотографирования неба, число звезд, открытых для света, должно исчисляться сотнями миллионов, и большая часть из них принадлежит Млечному Пути. Чем меньше звезды, которые мы считаем, тем больше их сравнительное число в области Млечного Пути. Из звезд, видимых через телескоп, более половины находятся в Млечном Пути, который можно рассматривать как пояс, охватывающий всю видимую Вселенную.

О диаметре этого пояса мы можем сказать, почти с уверенностью, что он должен быть более чем в тысячу раз больше расстояния от ближайшей неподвижной звезды до нас, и, вероятно, в два или три раза больше. Согласно лучшему суждению, которое мы можем составить, наша Солнечная система расположена вблизи центральной области пояса, так что последний должен находиться на расстоянии от нас, равном половине его диаметра. Отсюда следует, что если мы можем представить себе гигантский циркуль, точки которого простираются от нас до Альфы Центавра, ближайшей звезды, нам пришлось бы отмерить по крайней мере 500 таких расстояний циркулем, а возможно, даже 1000 или более, чтобы достичь области Млечного Пути.

С этим мы должны связать еще один любопытный факт. Из восемнадцати новых звезд, которые наблюдались вспыхнувшими за последние четыреста лет, все находятся в области Млечного Пути. Это, по-видимому, показывает, что, как правило, они принадлежат Млечному Пути. Принимая этот очень правдоподобный вывод, новая звезда в Персее должна была находиться более чем в 500 раз дальше, чем ближайшая неподвижная звезда. Мы знаем, что свету требуется четыре года, чтобы достичь нас от Альфы Центавра. Отсюда следует, что новая звезда находилась на расстоянии, которое свету потребовалось бы более двух тысяч лет, чтобы преодолеть, и вполне вероятно, время в два или три раза больше этого. Требуются лишь самые элементарные представления о геометрии, чтобы увидеть, что если мы предположим, что луч света исходит от звезды на таком расстоянии в направлении, перпендикулярном линии зрения от нас к звезде, мы можем вычислить, как быстро этот луч будет казаться нам движущимся. Допуская, что расстояние составляет всего две тысячи световых лет, видимый размер сферы вокруг звезды, которую свет заполнил бы в конце одного года после взрыва, был бы размером с монету, видимую на расстоянии 2000 ее радиусов, или 1000 ее диаметров — скажем, пятицентовая монета на расстоянии 60 футов. Но, как matter of fact, туманное освещение расширялось со скоростью в десять-двадцать раз большей, чем эта.

Идея о том, что туманность вокруг новой звезды была сформирована освещением, вызванным светом взрыва, распространяющимся во все стороны, поэтому не удовлетворяет нас, не потому, что расширение туманности казалось таким медленным, а потому, что оно было во много раз быстрее скорости света. Другая причина полагать, что это была не просто волна света, предлагается тем фактом, что она происходила не регулярно во всех направлениях от звезды, а, казалось, выстреливала под разными углами.

До настоящего времени скорость света была для науки, как и для интеллекта нашего рода, почти символом величайшей из возможных скоростей. Чем внимательнее мы размышляем над этим случаем, тем яснее мы увидим трудность в допущении того, что какое-либо агентство движется со скоростью кажущихся эманаций от новой звезды в Персее.

Поскольку это излучение день за днем распространяется все дальше, читатель может задаться вопросом, не является ли это явление следствием какой-либо иной причины, нежели просто движение света. Не может ли взрыв, происходящий в центре звезды, вызвать эффект, который будет распространяться быстрее света? Мы можем лишь ответить, что науке о подобных факторах ничего не известно.

Но есть ли на самом деле что-то внутренне невероятное в существовании фактора, движущегося со скоростью, во много раз превышающей скорость света? Считая, что это так, мы можем впасть в ошибку, очень похожую на ту, которую совершили наши предшественники, полагая, что звезды не могут находиться на таких расстояниях, на которых, как мы теперь знаем, они действительно расположены.

Принимая как факт существование факторов, которые перемещаются от Солнца к планете и от звезды к звезде со скоростью, превосходящей все наши прежние представления, первым делом возникает вопрос об их природе и способе действия. На сегодняшний день этот вопрос остается таким, на который мы не видим способа дать исчерпывающий ответ. Первая трудность заключается в том, что у нас нет никаких доказательств существования этих агентов, кроме тех, что предоставляются их действием. Мы видим, что Солнце проходит через регулярный цикл пульсаций, каждая из которых требует одиннадцати лет для завершения; и мы видим, что одновременно с этим земной магнетизм проходит через аналогичный цикл пульсаций. Таким образом, связь между ними кажется абсолютно доказанной. Но когда мы спрашиваем, с помощью какого агента Солнце может влиять на магнетизм Земли, и когда мы прослеживаем прохождение какого-либо агента между двумя телами, мы не находим ничего, что объяснило бы это действие. По всем признакам, пространство между Землей и Солнцем представляет собой идеальную пустоту. То, что электричество не может само по себе проходить через вакуум, кажется хорошо установленным законом физики. Правда, электромагнитные волны, которые, как предполагается, имеют ту же природу, что и световые, и которые используются в беспроводном телеграфе, проходят через вакуум и могут проходить от Солнца к Земле. Но нет способа объяснить, как такие волны могли бы создавать или влиять на магнетизм Земли.

Загадочные эманации различных веществ при определенных условиях могут иметь тесную связь с еще одной тайной Вселенной. Фундаментальным законом Вселенной является то, что когда тело излучает свет или тепло, или что-либо способное превратиться в свет или тепло, оно может делать это только за счет расхода силы, ограниченной в своем запасе. Солнце и звезды постоянно посылают поток тепла. Они исчерпывают внутренний запас чего-то, что должно быть ограничено в объеме. Откуда берется этот запас? Как поддерживается тепло Солнца? Если бы это было горячее тело, остывающее само по себе, то потребовалось бы всего несколько лет, чтобы оно остыло настолько, что его поверхность стала бы твердой и очень скоро холодной. В последние годы общепринятой стала теория, согласно которой запас тепла поддерживается за счет постоянного сжатия Солнца, за счет взаимного тяготения его частей по мере остывания. Эта теория имеет то преимущество, что позволяет нам с некоторой степенью точности рассчитать, с какой скоростью Солнце должно сжиматься, чтобы поддерживать запас тепла, которое оно излучает. Согласно этой теории, десять миллионов лет назад оно должно было иметь вдвое больший диаметр, чем сейчас, в то время как менее двадцати миллионов лет назад оно не могло существовать иначе, как в виде огромной туманности, заполняющей всю Солнечную систему. Мы должны помнить, что эта теория — единственная, которая объясняет запас тепла даже на протяжении человеческой истории. Если она верна, то Солнце, Земля и Солнечная система должны быть моложе двадцати миллионов лет.

Здесь вступают геологи и говорят нам, что этот вывод совершенно недопустим. Изучение земных пластов и многих других геологических явлений, уверяют они, делает достоверным тот факт, что Земля должна была существовать в своем нынешнем состоянии в течение сотен миллионов лет. В течение всего этого времени не могло быть значительного уменьшения запаса тепла, излучаемого Солнцем.

Астроном, рассматривая этот аргумент, вынужден признать, что сталкивается с подобной трудностью в отношении звезд и туманностей. Невозможно считать эти объекты новыми; они должны быть такими же старыми, как сама Вселенная. Они излучают тепло и свет год за годом. По всей вероятности, они делали это на протяжении миллионов лет. Откуда берется этот запас? Геолог вполне может заявить, что пока астроном не объяснит эту тайну в своей собственной области, он не может объявить выводы геологии о возрасте Земли совершенно недопустимыми.

Теперь научные эксперименты последних двух лет перенесли эту тайну небесных пространств прямо в наши земные лаборатории. М. и мадам Кюри открыли необычный металл радий, который, по-видимому, непрерывно испускает свет, тепло и другие лучи, не черпая, насколько удалось установить, необходимую энергию из какого-либо внешнего источника. Как мы уже отмечали, такое излучение должно исходить из какого-то хранилища энергии. Находится ли это хранилище в самой среде, или последняя черпает ее из окружающих объектов? Если это так, то она должна поглощать тепло из этих объектов. Этот вопрос был решен профессором Дьюаром в Королевском институте в Лондоне путем помещения радия в среду, соседствующую с самой холодной из тех, что когда-либо создавала наука — жидким воздухом. Последний окружен единственной еще более холодной средой — жидким водородом, так что никакое тепло не может достичь его. В этих условиях радий продолжает выделять тепло, выкипая жидкий воздух до тех пор, пока последний полностью не исчезнет. Вместо того чтобы излучение уменьшалось со временем, оно, скорее, кажется, возрастает.

Призванная объяснить все это, наука может лишь сказать, что в радии должен происходить молекулярный процесс, соответствующий выделяемому им теплу. Что это за процесс — до сих пор полная загадка. Это загадка, которую мы находим как в тех мельчайших образцах редчайших веществ под нашими микроскопами, так и на Солнце, и в огромных туманных массах, среди которых вся наша Солнечная система была бы лишь пылинкой. Разгадка этой тайны должна стать великой задачей науки двадцатого века. Какие результаты последуют для человечества, сказать нельзя, так же как нельзя было сказать двести лет назад, что принесет современная наука. Возможно, перед лицом будущих открытий все хваленые достижения девятнадцатого века займут то скромное место, которое мы сейчас отводим науке восемнадцатого века — место младенца, которому предстоит вырасти в мужчину.

III

СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ

Вопросы о протяженности Вселенной в пространстве и ее длительности во времени, особенно о ее возможной бесконечности в пространстве или времени, представляют высочайший интерес как для философии, так и для науки. Традиционная философия не имела средств для решения этих вопросов, кроме соображений, подсказанных чистым разумом, аналогией и тем общим соответствием вещей, которое, как предполагалось, определяет порядок природы. С развитием современной науки эти вопросы перешли в область фактов и могут быть решены только результатами наблюдений и изучением законов, к которым эти результаты могут привести.

С философской точки зрения дискуссия по этому предмету, имеющая такой вес, что в истории мысли ей должно быть отведено место выше всех остальных, — это дискуссия Канта в его «Критике». Здесь мы находим два противоположных суждения: тезис о том, что Вселенная занимает лишь конечное пространство и имеет конечную длительность; и антитезис о том, что она бесконечна как по протяженности в пространстве, так и по длительности во времени. Оба этих противоположных суждения, как показано, допускают доказательство с равной силой, не прямо, а методами reductio ad absurdum (доведения до абсурда). Трудность, обсуждавшаяся Кантом, была более лаконично выражена Гамильтоном, который указал, что мы не можем представить себе ни бесконечное пространство, ни пространство как ограниченное. Методы и выводы современной астрономии, однако, никоим образом не противоречат рассуждениям Канта, насколько они простираются. Дело в том, что проблема, с которой тщетно боролся кёнигсбергский философ, — это та, которую наша наука не может решить, как не могла и его логика. Мы можем надеяться получить полную информацию обо всем, что находится в пределах досягаемости телескопа, и проследить до самого начала каждый процесс, который мы сейчас видим происходящим в пространстве. Но перед вопросами об абсолютном начале вещей или о границе, за которой ничего не существует, наши средства исследования совершенно бессильны.

Другой пример древнего метода можно найти в великом труде Коперника. Примечательно, насколько первый толкователь системы мира был поглощен философией своего времени, которую он унаследовал от своих предшественников. Это видно не только в общем ходе мысли в первых главах его труда, но и среди его вводных положений. Первое из них гласит, что Вселенная — mundus — так же, как и Земля, имеет сферическую форму. Его аргументы в пользу сферичности Земли, полученные из наблюдений, являются немногим более чем повторением аргументов Птолемея и поэтому не представляют особого интереса. Его утверждение о том, что Вселенная сферична, однако, основано не на наблюдениях, а на соображениях о совершенстве сферической формы, общей тенденции тел — капли воды, например — принимать эту форму, а также на сферичности Солнца и Луны. Эта идея сохранялась в его сознании, хотя фундаментальная концепция его системы устраняла идею о том, что Вселенная имеет какую-либо четко определенную форму.