Как устроен наш мир?

Образовательная и развлекательная статья о том как менялись взгляды на строение нашего мира с самых древних эпох; теории, рассуждения древних астрономов и философов, гонения, споры.

В нынешнюю эпоху, XXI века, мы можем смело заявить, что освоение космоса идёт просто громаднейшими шагами, в разы эффективнее и с большими успехами, чем это происходило в XX веке. Но всё же – это только самое начало нашего путешествия. Впереди долгий путь: освоение межпланетных магистралей, новые законы, новые открытия. И далекий, не имеющий достоверного ответа науки ответ на вопрос, как же произошел мир, в котором мы живем. Как он был построен? Давайте оглянемся, сначала назад, а потом посмотрим вокруг себя. Взвесим багаж, с которым мы отправляемся к новым открытиям… Сначала — вопрос о Земле: что она из себя представляет? Какой она формы, величины? Вопрос не такой простой, как вам может сейчас показаться. Ведь в древние времена — несколько тысячелетий тому назад — еще никто из людей не отваживался на кругосветные путешествия. Самолетов придумать не успели, а верхом на коне или на верблюде через море-океан не очень-то переправишься. Наша планета казалась в те годы человеку огромной, больше Солнца и звезд. 

Кое у кого из философов стали возникать сомнения: «А могла ли такая безалаберная компания, как боги, создать стройный мир?» 

К тайнам небесной механики интерес не был праздным. Люди давно заметили удивительную закономерность в движении небесных светил. Вот за край леса садится Солнце. За день оно проделало большую работу: вынырнуло из-за горизонта, взобралось на небосвод и снова скатилось и спряталось. И так каждый день, без отдыха, без опозданий. Без выходных дней. 

Ночью на черном небе высыпают звезды. Будто зажигает их кто-то с темнотой. Звезды ленивые. Они всегда висят на одном месте, как приколоченные к небу. Небосвод медленно едет вокруг Земли, а вместе с ним нескончаемым хороводом едут и звезды. Друг за другом. Год за годом. Всегда одним путем. Так казалось людям сначала. Но постепенно они заметили, что не все звезды неподвижно висят на одном месте. Оказалось, что Солнце, Луна и пять звезд (их назвали планетами) все время перемещаются среди неподвижных огоньков. Это могло пригодиться в древности, когда не был еще придуман календарь. Сегодня мы точно знаем: наступил апрель — пора сеять. И как бы тепло ни было в марте или феврале, хлеборобы убеждены — это обман! Рано тревожить землю, еще придут холода. А если календаря не было? Как отличить март от апреля, а июнь от августа? Древние землепашцы смотрели на небо. И когда планеты занимали свое определенное положение среди неподвижных звезд, — выходили в поле. Наступала пора сева. Те же звезды и планеты служили маяками караванам в пустынях, кораблям в открытом море. И люди думали: хорошо бы составить такие описания, такие таблицы движения планет, чтобы по ним всегда можно было бы определить направление в пути и место, в котором находишься. Но для этого следовало представить себе механизм, строение мира. И вот из наших рассуждений, из предположений многих философов древнего мира родись первая стройная система. Изложил ее в самом начале нашей Эры греческий астроном из города Александрии — Птолемей. Вот его представление: в центре — Земля, вокруг нее на разных орбитах Луна, Солнце и планеты. Дальше — небо неподвижных звезд, не так, как это казалось древним наблюдателям с Земли. Правда, за звездами Птолемей расположил “ жилище блаженных». Надо же было куда-то девать и многочисленных смертных богов и единичных земных праведников после их смерти… 

Сложно двигались планеты в системе Птолемея. По кругу-деференту вокруг Земли и еще вокруг своих центров-эпициклов. А Земля? Земля оставалась неподвижной и главной в центре мироздания! 

Полторы тысячи лет продержалось мнение о том, что Земля неподвижна и находится в центре вселенной. Христианским монахам, низшим языческих жрецов, это утверждение было очень на руку. Ведь на смену бесчисленному множеству древних богов христиане придумали бога единого. Бога, который, согласно священному знанию, за семь дней сотворил и людей, и Солнце, и небо и удовлетворенно сказал: «Это хорошо» 

Не нравилось святым отцам только то, что Земля круглая. Неуважительно как-то , если на другой ее стороне почтенные люди ходят кверху ногами. Ну что ж, беда невелика. И «ученейший» монах, по имени Косьма Индикоплов, дает свое описание нашей планете. Не видя дальше собственного носа и Библии, он доказывает, что Земля прямоугольна, как доска, и находится в большом запертом сундуке из неба. А вокруг гор на краю Земли летает бедное солнышко, ведя за собой хоровод планет. Стерегут небо божьи ангелы. Они же и подгоняют светила, чтобы те не отставали… А кто не хочет верить этой чепухе, тот еретик — и пожалуйте на костер. Как видите, святые отцы выбрали самый убедительный метод доказательства: ввели инквизицию. С тех пор прошло свыше трех сотен лет, но способ убеждения средневековых монахов никак не могут забыть капиталисты. Или верь в то, что они говорят, или — пожалуй на костер, на электрический стул, на виселицу. 

И все-таки никакие гонения не могли вытравить из людей любопытства. Не могли убить в них тягу к знаниям, к истине. 

В 1543 году в Нюренберге вышла толстая книга, под названием «Об обращении небесных сфер». Написал ее замечательный ученый — математик и врач, художник и общественный деятель — Николай Коперник. Тридцать шесть лет размышлял Коперник над своим трудом. Тридцать шесть лет уединенной жизни затворника в башне крепостной стены собора в городе Фрайбурге. Ученый оставил все мирские дела ради одной единственной задачи. 

Опасные мысли высказал Николай Коперник. И святая церковь не задержалась с ответом. Хорошо, что ученый успел умереть. Со всех кафедр соборов и университетов понеслись проклятия в его адрес 

«Запретить!» — требовали монахи. 

«Запретить!» — вспыхнул на площади Цветов в Риме костер, на котором сгорел живым Джордано Бруно, сторонник учения Коперника. 

«Запретить!» — в подземельях Ватикана инквизиторы допрашивали Галилея, тоже сторонника нового учения. 

«Запретить!»… Но поздно. Мореходные таблицы, вычисленные по данным Коперника, куда точнее. Даже сама римская церковь, разрабатывая новый календарь, втихомолку использовала для своих расчетов богопротивную теорию. Что поделаешь, она точнее!.. 

Но Коперник дал только схему, математическую абстракцию мировой системы. А как представить себе все воочию? Как произошел мир? 

— Предположим, что некоторое количество материи из «ничего» создал бог, — рассуждал французский философ Декарт. — Создал и подтолкнул, как толкают маятник недавно изобретенных часов. А дальше? Дальше все пошло само собой. 

Философ Рене Декарт жил в Голландии — стране мельниц, каналов и чудесных цветов. Наблюдая вихри, в которые свивается дым из труб, наблюдая водовороты на каналах, Декарт пришел к мысли о том, что и материя, приведенная богом в движение, образовала вихри. Вихри, как огромный сепаратор, рассортировали материю по частицам. Более грубые образовали планеты и кометы, помельче — воду и жидкости. А самые крохотные — огонь, звезды и Солнце. Вихри за вихрями, как колеса в огромном часовом механизме. 

— А как же бог? 

Бог сделал свое дело вначале, мог бы и отдохнуть, — отвечал осторожный философ. Его тонкие ноздри еще ощущали дымный чад от костров инквизиции. 

Э, нет!—возражал Ньютон. 

Вы, наверное, заметили, что космогоническими проблемами занимались многие великие ученые. Но английский физик Ньютон был убежден, что исключительный порядок и стройность в небесном хозяйстве, которые мы наблюдаем, не могли образоваться сами собой. Здесь должна быть рука бога. Бог сотворил мир совершенным, и с тех пор все остается неизменным по сегодняшний день. 

Велик был авторитет Ньютона в пауке. Для учеников и последователей он сам в физике — бог. Но вот утверждение его о божественном начале нашего мира никак не вяжется со смыслом его же трудов. По всем законам, открытым Ньютоном, природа великолепно может обходиться без божественного вмешательства. 

Эти мысли очень смущали французского натуралиста и геолога Жоржа Бюффона, переводчика трудов Ньютона на французский язык. А нельзя ли попробовать объяснить происхождение нашей системы, используя только законы, выведенные английским ученым? Например — закон тяготения? А бога… Бога оставить в покое. 

И Бюффон предполагает, что когда-то давно-давно одинокая звезда— Солнце — столкнулась с кометой. Страшный удар оторвал от раскаленного светила огромные куски вещества, рассеявшегося в пространстве. Но сила притяжения не дала им улететь далеко. Постепенно, по-степенно, под действием тех же сил притяжения, солнечное вещество сгущалось, собиралось в глыбы, обрастающие, как снежные комья, все новыми и новыми слоями… Так образовались первые планеты. 

Необыкновенно интересная гипотеза, правда? И заметьте, в ней нет уже бога как главного механика всей системы. Но самое основное, пожалуй, в ней то, что от момента сотворения Земля и планеты не оставались неизменными, а развивались. Развивались без вмешательства высших сил. 

Конечно, сегодня предположение Бюффона может показаться наивным. Сегодня мы знаем, что такое столкновение вряд ли могло произойти. Во-первых, потому, что в космосе между огромными небесными телами лежат и огромные расстояния. А во-вторых, если бы это и случилось, то могучее светило даже не почувствовало бы толчка. Ведь комета — это даже не пыль, даже не туман. Жиденькое-жиденькое скопление мелких частиц и газа. Скопление неизмеримо меньшее, чем Солнце. Бюффон этого не знал. Не знали и его противники. Снова зашевелились святые отцы и монахи. Под их нажимом Парижский университет— знаменитая Сорбонна — поспешил предать анафеме новую гипотезу. 

Но запретить новое, прогрессивное одним приказом никому не удавалось. И предположение Бюффона долгие годы было весьма популярным среди широких кругов. Прошло несколько лет, и в печати появилась новая космогоническая гипотеза. Высказал ее в 1754 году молодой немецкий философ Иммануил Кант. Если Бюффон молчаливо предполагал, что бог имел воз-можность приложить свои силы хотя бы при сотворении Солнца, то, по мнению Канта, и это обошлось без божественного вмешательства. Гипотеза Канта очень похожа на гипотезу замечательного математика Лапласа. 

Когда па рубеже XVIII столетия Пьер Симон Лаплас, французский академик, подарил свою книгу «Системы мира» Наполеону, бывшему тогда первым консулом, — Наполеон, прочитав труд, заметил: 

Ньютон в своей книге говорило боге. В вашей же я не встретил даже упоминания об имени божьем. 

Гражданин первый консул,— ответил Лаплас,— я в этой гипотезе не нуждался. 

Замечательный физик, математик и астроном, Лаплас был убежденным безбожником. Он критиковал самого Ньютона за то, что тот допускал вмешательство бога в происхождение мира. Критиковал и Бюффона, но уже за другое — за научные ошибки. В своей работе французский астроном предположил, что на месте Солнечной системы когда-то существовала огромная очень горячая туманность. Туманность эта вращалась вокруг своей оси, проходящей через центр. 

Постепенно охлаждаясь, туманность стала сжиматься. А по законам физики — чем меньше вращающееся тело, тем быстрее оно должно вращаться. Так, разгоняясь и разгоняясь, крутилось это колесо. Крутилось до тех пор, пока самые удаленные от центра частицы его не оторвались под действием центробежной силы и не образовали целый ряд вращающихся концентрических колец. Одно в другом. 

И уж из оставшейся центральной части образовалось Солнце, а из колец — планеты. 

Эта гипотеза очень удачно объясняла и то, что все планеты Солнечной системы вращаются в одинаковом направлении вокруг Солнца. И была такой ясной, что получила огромное распространение. 

Шло время. Развивались науки. Математики вооружались все более тонким и точным математическим аппаратом. И постепенно возникли возражения против гипотезы Лапласа. 

Особенно четко высказал эти сомнения английский астроном Джемс Хопвуд Джинc. 

По его расчетам никак не получалось то, что более полутора веков назад утверждал французский ученый. Как же так, писал Джинc, ведь если бы огромное газовое сгущение вращалось с такой большой скоростью, о которой говорит Лаплас, от него бы не отделились кольца. Скорее всего, оно просто бы разлетелось на части, как разлетается плохо сваренный маховик. 

Кроме того, многочисленные наблюдения над Солнцем никак не позволяли допустить, что когда-то оно могло вращаться волчком с огромной скоростью. Таких скоростей нет во всей Солнечной системе. Что же касается происхождения планетной системы, то английский астроном предполагал, что это весьма редкое явление в жизни звезды. Джинс считал, что когда-то вблизи Солнца прошла другая, еще более крупная звезда. Силы притяжения между двумя гигантами вызвали огромные приливные волны на их поверхностях. И от Солнца, как от меньшего партнера, в конце концов оторвался гигантский «рукав» газового вещества, из которого впоследствии и образовались планеты. 

Кто читал внимательно, тот сразу, наверное, заметил, что, хотя Джинс и критиковал Бюффона, его гипотеза не намного отличается от первой. Только нет прямого столкновения. 

Впрочем, гипотезе Джинса повезло не более, чем всем предыдущим. Примерно в 1943 году, изучая движение двойных звезд, ученые пришли к мысли, что планеты не такие уж редкие спутники светил. Сложные расчеты привели к тому, что каждая десятая звезда, мерцающая в ночном небе, возможно, окружена спутниками.

26.09.2011