Текст книги "Начало и конец мира"

Автор книги: Вильгельм Мейер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 15 страниц)

Мир атома

Коснемся поэтому, хотя бы кратко, организации этого атомного мира, как он представляется современному исследованию.

Оказывается, что частички тела, которые химик и физик называет атомами, представляют из себя уже очень сложную мировую систему. Раньше полагали, что именно химические атомы суть нечто неделимое, на что указывает также их название. Для наших тогдашних экспериментальных средств химические атомы, действительно, были неразложимы на еще меньшие части. Но относительный вес их, который можно определить очень точно, отчетливо обнаруживает известную систему в строении атомов различных элементов.

Этот атомный вес различных элементов выражается в целых числах, так что уже на основании этого нужно предположить, что атомы всех химических элементов образованы из одного первичного атома. Всегда соединяется определенное количество этих первичных атомов, чтобы образовать атом какого-нибудь определенного элемента. Например, можно было бы предположить (хотя на самом деле все обстоит не так просто), что атом гелия построен как раз из четырех атомов водорода, потому что гелий как раз в четыре раза тяжелее водорода. Или же можно предположить, что атом серы состоит из двух атомов кислорода, которые мы имеем здесь нераздельно соединенными, потому что сера ровно вдвое тяжелее кислорода.

Подобные отношения существуют между атомным весом и других химических элементов. Обнаруживается, что от этого атомного веса зависят все химические и физические свойства элементов. Один только этот атомный вес и группировка атомов определяют все свойства материи. Вдвое более тяжелый атом будет вдвое неповоротливее в химических соединениях. Одним словом, становится все вероятнее, что когда-нибудь мы сможем объяснить все физические и химические явления, иначе говоря – весь окружающий нас мир, только различными соединениями первичных атомов.

В этих невидимых еще нам небольших пространствах вселенной собственно и скрывается тайна организации всего мира. То, что проходит перед нашими глазами, это только повторение в увеличенном размере этой более низкой стадии развития миров. Конечно, эта первичная стадия развития материи мало доступна еще нашему исследованию, потому что наши органы чувств соединяют целый ряд явлений в одно совокупное действие, не имеющее никакого сходства с этими отдельными явлениями. Так, мы слышим какой-нибудь тон как нечто целое, между тем как он состоит из большого числа отдельных колебаний.

Такие простейшим образом колеблющиеся первичные атомы наполняют, как нам известно, нашу первичную туманность, из которой образуется новый мир. Эти образующиеся и постоянно растущие атомы притягиваются друг к другу и, соединяясь между собой, образуют мельчайшие мировые системы с их круговыми движениями и с постоянным притяжением оставшихся свободными первичных атомов.

Таким образом, мы видим здесь тот наименьший мир, который доступен нашему исследованию. Мы видим, как мир этот возникает и все совершеннее организуется и растет из более мелких групп отдельных тел в большие собрания тел, преследующих ту же общую цель в ходе своего развития.

Но для каждого создания, атома, молекулы, живого существа, небесного тела имеются известные границы их роста. Каждое создание имеет свой период стремящихся вперед детства и юности, постоянного зрелого возраста и старости, ведущей это создание перед наступлением смерти снова к распаду вещества. В новейшее время нашли подтверждения тому, что даже химические атомы, которые до того считали неизменными, на самом деле изменяются и распадаются на более мелкие части. Таким образом, атомы не были созданы только в те первые времена образования мира, но они постоянно созидаются и постоянно изменяются, хотя и очень медленно. Поэтому из атома одного вещества мог бы еще и теперь образоваться атом другого вещества. Действительно, это удалось уже наблюдать. Я говорю опять про чудесный во всех отношениях радий.

Радий

Атом радия вследствие огромного давления в недрах Земли достиг такого уплотнения, что в наших нормальных условиях он уже не может сохраняться. Внутри этого величайшего атома, видимо, продолжаются взаимные столкновения его колеблющихся отдельных частичек.

Нам известно, что из радия непрестанно излучается поток тех мельчайших телец, которые мы назвали электронами. Из радия выбрасываются также и большие частицы, которые, однако, все еще значительно меньше, чем мельчайший химический атом. Они двигаются с различными скоростями в зависимости от величины этих частиц, начиная от скорости, равной скорости света. В радии мы имеем распадающийся атомный мир.

Точно так же, как у новой звезды в Персее, радий наполняет окружающее его пространство своими продуктами распада, вплоть до первичных атомов. Так, и при распадении радия наблюдали, что из этих продуктов распада радия, действительно, образуются новые, большие атомы.

Рамзай заключил в стеклянную трубку эту «эманацию» радия, которая представляет из себя светящийся газ такой невероятно малой плотности, что невозможно определить вес его атомов.

Тогда произошло такое чудо: этот неизвестный газ через несколько дней стал медленно, но неизменно превращаться в гелий, это второе по легкости из всех известных веществ.

Таким образом, можно сказать, что на наших глазах мельчайшие атомы соединились в атомы гелия и образовали новые атомные миры.

Хотя и атом, и живое существо, и небесное тело, как отдельные существа, не могут переходить за известные границы своего роста, все же они обладают свойством присоединяться все к новым, большим организациям. Из групп атомов получаются молекулы, из групп молекул – клеточки тела, а из отдельных клеточек строится живое тело. Собрание живых существ нашего земного шара с их взаимными друг на друга влияниями мы опять-таки можем рассматривать как единый, все еще развивающийся организм. Наконец, из собраний молекул образуются небесные тела и из звездных скоплений система Млечного Пути.

От нашего невидимого микрокосма атомных миров мы снова подымаемся к макрокосму небесных пространств. Из– за своей неизмеримой величины мир этот так же не поддается нашему восприятию, как и низшая мельчайшая ступень мировых образований. В дальнейшем мы проследим развитие небесных тел на этой высшей ступени.

Звездообразные туманные скопления

В первичной туманной массе при созидающем соединении миров материя распространяется неравномерно. В туманности вокруг «новой звезды» в созвездии Персея мы уже отчетливо видели отдельные световые узлы. Образуются неравномерно распределенные особые центры уплотнения, и поэтому вся масса постепенно распадается на отдельные световые точки.

Вид малой распадающейся в отдельное звездное скопление спиральной туманности как раз дает нам приведенный здесь красивый снимок М. Вольфа, сделанный им в Гейдельберге (см. рис. 5).

Рис. 5. Туманность, распадающаяся в звездное скопление. Снимок сделан зимою 1906/07 г. М. Вольфом в Гейдельберге.

Многие из таких туманностей, которые, как можно заметить при более внимательном рассмотрении, распадаются на бесчисленное множество отдельных звезд, обнаруживают в спектроскоп несомненно газообразное состояние. Это – звездообразные туманные скопления, а не звездные скопления, представляющие из себя собрания звезд или солнц, находящихся уже в жидком состоянии.

Но такие туманные массы должны постепенно перестать светиться. Эта особенность свечения без горения, следовательно без наличия высокой температуры, свойственна только материи в том состоянии, когда она выталкивает частички со скоростью света. Например, это наблюдается у радия и в совершенно определенных условиях при некоторых электрических явлениях, катодных или рентгеновских лучах. Эта образующая миры туманная масса должна обладать температурой мирового пространства, т. е. близкой к абсолютному нолю (-273 градуса).

Чем больше атомы и вообще частицы материи, участвующие в этом процессе уплотнения, тем больше они должны терять своей первоначальной скорости. Каждое взаимное столкновение должно вызывать потерю в движении. В нашем случае это собственно не будет потерей, потому что соединяющиеся частички масс не ложатся неподвижно одна к другой, но сейчас же начинают круговое движение в атоме, в молекуле или, в конечном счете, в тех вихревых мировых массах, которые мы видели превращающимися в спиральные туманности.

Таким образом, происходит только переход прямолинейного поступательного движения частью в круговое движение. Первое движение выражается вовне, например через столкновение с другой массой, второе же круговое движение– внутреннее, оно обусловливает внутренние свойства материи. Физик сказал бы в этом случае, что живая сила, или «кинетическая энергия», переходит в скрытую рабочую силу, в «потенциальную энергию».

С убылью кинетической энергии нашей туманной газообразной массы прекращается и ее свет. Наш мировой зародыш исчезает из глаз, которые с момента его внезапного появления были направлены на него из всех частей населенной вселенной. Так исчез этот зародыш нового мира при появлении «новой звезды» в созвездии Персея. Но работа уплотнения продолжается.

Уплотнение туманности

Каждая предоставленная самой себе в свободном пространстве масса все больше и больше уплотняется. Она стремится, под влиянием своей собственной тяжести, сосредоточиться все на меньшем участке пространства, насколько позволяет круговое движение, уравновешивающее силу тяжести, как это имеет место, например, при движении планет вокруг Солнца.

Это уплотнение все больше способствует переходу кинетической энергии в потенциальную. Физик говорит, что от известной скорости этих внутренних колебательных движений атомов в молекуле сначала наступают явления излучающего тепла, а потом света. Это происходит из-за влияния повсеместно наполняющего мировое пространство так называемого эфира. Эфир состоит из однообразно и прямолинейно движущихся вперед первичных атомов, переносит колебания атомов через мировое пространство на другие тела и таким путем сообщает нам ощущение излучающейся теплоты и света.

Таким образом, наше юное мировое тело или скопление небесных тел, на которые, как мы видели, распадается туманная масса, тем сильнее нагреваются, чем плотнее они становятся. Туманность начинает пылать и светиться, но последнее происходит при совершенно иных физических условиях, чем это имело место у первоначальной, в высшей степени утонченной, туманной массы.

Так как внутри мирового тела давление должно быть наибольшим, потому что здесь отлагается больше всего материи, то внутренность мировых тел всегда значительно горячее, чем их поверхность, что наблюдается и на нашей Земле. Но уплотнение не может быть длительно равномерным. Довольно плотное тело уже не сжимается больше так сильно, как рыхлое. Поэтому постепенно прекращается и излучение тепла мировым телом вследствие его сжатия.

Тело излучает в холодное мировое пространство вначале столько же, а затем больше того количества тепла, которое оно само может воссоздать; поэтому оно остывает. Это, естественно, прежде всего происходит на его поверхности, которая находится в непосредственном соприкосновении с более холодным мировым пространством. В определенный момент здесь наступает переход до того времени все еще газообразной массы в жидкое состояние. В общем это происходит таким же образом, как в более высоких слоях атмосферы водяные пары сгущаются в облака и дождевые капли.

Образование облаков

Водяные пары, подымающиеся из низших, более теплых слоев атмосферы, так близко подходят к холодному мировому пространству, что они должны сгущаться в жидкую воду. Собственно говоря, облака уже состоят из жидкой воды, которая начинает падать вниз чрезвычайно мелкими частичками. Но эти капли во многих случаях никогда не достигают поверхности Земли. В своем падении вниз они вскоре достигают более теплых слоев воздуха, где они опять превращаются в пары.

Таким образом, дождь идет собственно из каждой тучи, но не всегда дождь доходит до нас. Если бы даже Земля не имела достаточно твердой оболочки, на которую вода может падать и собираться, все же имел бы место этот постоянный кругооборот воды. На совершенно определенном расстоянии от центра земного шара, под влиянием холода, идущего из мирового пространства, начали бы образовываться тучи, которые придали бы вполне отчетливые очертания этому газообразному шару.

Из этого облачного покрова постоянно шел бы дождь, но на определенной глубине капли дождя всегда находили бы температуру, под влиянием которой они снова превращались бы в пар. Этот пар, ставший снова нагретым и поэтому более легким, будет подыматься вверх, до границы, где он снова сгустится в облака и капли, начиная этим новый кругооборот воды.

Одним словом, внутри определенных границ в атмосфере имеет место постоянный подъем и падение воды. Хотя, таким образом, облачная поверхность этого небесного тела беспрерывно обновляется, она все же оказывает довольно постоянное влияние на это небесное тело, В то время как над этой облачной поверхностью господствует газообразное состояние, под нею плотность небесного тела все время постепенно возрастает.

Солнце

В этом состоянии, без сомнения, находится в настоящее время наше Солнце. Но все эти явления сгущения происходят на Солнце не с водой, а с парами металлов и при температурах, которые должны заключаться между 6.000 и 8.000 градусов. Вся поверхность Солнца кажется нам подернутой облаками, которые, если смотреть с Земли, приблизительно напоминают собою перисто-кучевые облака, так называемые «барашки» в нашей атмосфере.

Нижеприведенный рисунок (см. рис. 6) изображает так называемую грануляцию Солнца.

Рис. 6. Грануляция поверхности Солнца. Фотографический снимок Медонской обсерватории.

Чтобы дать представление о размерах этих облаков на Солнце, я прибавлю к этому, что весь диаметр Земли на нашем рисунке (см. рис. 6) был бы, примерно, величиной в один сантиметр.

Слой, в котором находятся эти солнечные облака-гранулы, называется фотосферой; из нее исходит наиболее интенсивный солнечный свет. Анализ этого света показывает, что он излучается как раз парами металлов; но там имеется еще целый ряд других известных нам элементов тоже в газообразном состоянии. Спектроскоп также показывает нам, что Эти газы находятся над слоем пылающих жидких масс Солнца.

Над этой фотосферой находится хромосфера, названная так из-за своей красивой розовой окраски. Она в большей своей части состоит из водорода и гелия, обоих наиболее легких из известных нам элементов. Таким образом, установили, что Солнце представляет собою шар из светящихся паров металлов и газов, а также химических элементов, находящихся в жидком состоянии.

Над хромосферой мы замечаем только в моменты солнечного затмения так называемую корону, которая лучеобразно расходится от Солнца, постепенно теряясь в пространстве (см. рис. 1).

Таким образом, Солнце, как мы это раньше указывали, ни в каком случае не сплошное шарообразное тело, но собрание газов, в котором только на совершенно определенном расстоянии от центра имеют место эти облачные сгущения, светящиеся продукты которых придают солнечному телу шарообразную форму.

Звездное скопление

Вернемся теперь к нашей туманности, из которой образовалось Солнце. Но не одно только единственное Солнце образуется из такой первоначальной туманности. Возникает множество узловых точек, из которых каждая становится зародышем нового Солнца.

Наше далеко простирающееся туманное образование делается звездным скоплением, каких на небе находят многие согни. У этих звездных скоплений отдельные звезды в спектроскоп, действительно, оказываются Солнцами, т. е, небесными телами, которые под атмосферой из пылающих газов уже имеют жидкие сгущения.

На рисунке (см. рис. 7) изображено такое звездное скопление. Это звездное скопление в Центавре.

Рис. 7. Звездное скопление в Центавре.

Оно принадлежит к самым красивым звездным скоплениям. В самом деле, в хороший телескоп это звездное скопление представляет из себя чудесное зрелище. Мы видим здесь кучу Солнц, выделяющуюся в глубокой бездне неба, как полная горсть сверкающих бриллиантов. Изображенное на этом рисунке (см. рис. 7) звездное скопление имеет около центра сильное скопление отдельных звезд. Здесь отчетливо видно, как первоначально единый туманный шар прежде всего уплотнился около центра всей своей массы, образуя вместе с тем по краям отдельные звезды.

Перед нами находится система Солнц, которые вследствие их общего происхождения взаимно связаны между собою и двигаются все вместе вокруг общего центра тяжести.

Млечный Путь

Величайшей из таких систем Солнц является наш Млечный Путь. По новейшим исследованиям Млечный Путь охватывает и заполняет собой всю доступную нашим самым сильным телескопам вселенную. Все другие образования, тысячи туманных пятен, звездных скоплений и отдельных Солнц, включая сюда и наше Солнце, а поэтому и нашу Землю, принадлежат, как части, к этой огромной системе Млечного Пути. Нам следует более тщательно заняться изучением этого величайшего из всех миров, возникновение которого нам понятно на основании предыдущего.

Уже в небольшие телескопы общий блеск этого мощного небесного пояса отчетливо распадается на бесчисленное множество мелких звезд. Но беспредельность количества звезд в Млечном Пути выступает особенно отчетливо, если снять только маленькую часть Млечного Пути на фотографическую пластинку. Прилагаемый рисунок (см. рис. 8) изображает снимок одного места Млечного Пути в созвездии Змееносца, – здесь особенно отчетливо видно строение Млечного Пути.

Рис. 8. Небольшая часть Млечного Пути. По снимку, полученному 28 июня 1905 г. на обсерватории Иеркеса.

Вообще на этом месте нет ни одной звезды, видимой невооруженному глазу, да и в телескоп здесь насчитали бы, может быть, только немногие сотни. Но кто сосчитает звезды, которые обнаруживает фотографическая пластинка на одном этом маленьком пятнышке неба?

Уже на этом маленьком участке мы видим, что звезды распределены очень неодинаково, но не совершенно хаотично и беспорядочно. Кажется, что в известных местах они расположены в ряды, подобно жемчужным нитям; в других местах тянутся темные, бедные звездами каналы через кучи звезд, как будто бы здесь каким-то вторжением материя отброшена в сторону. В других местах, опять из какой-нибудь большей звезды, исходят лучеобразно звездные вереницы, доказывая внутреннюю зависимость всей этой группы звезд.

Дальше мы видим, как простираются туманные области, которые образуют на телескопическом изображении Млечного Пути новый Млечный Путь. Тут уж количество звезд очень велико даже для фотографической пластинки, которая, как это замечено, гораздо глубже проникает в сокровеннейшие дали неба, чем даже самый сильный телескоп.

Небесная фотография открыла большое количество таких туманных образований внутри Млечного Пути. Например, ниже приводимый здесь рисунок (см. рис. 9) изображает «Туманность Северной Америки», названную так за свое поразительное сходство с этим материком.

Рис. 9. Туманность Сев. Америки. Фотографический снимок, сделанный М. Вольфом в Гейдельберге.

На этом рисунке мы видим, что вокруг этой туманности находится пространство, бедное звездами и придающее этой туманности форму материка Сев. Америки. Само собой понятно, это совпадение в очертаниях является простой случайностью.

Далее, на рисунке отчетливо видно, что материя, которая создала эту кучу звезд, все больше и больше стремится сжаться. Из хаоса и однообразия начинает выступать мировой индивидуум, хотя бы он состоял из тысяч отдельных Солнц. Ведь наше тело также построено из клеточек, из которых каждая, не принимая во внимание их общие задачи, тоже сохранила известную индивидуальность. Эта «Туманность Сев. Америки» уже представляет из себя сложный организм.

Представим себе, что каждая из тысяч звезд в нем есть Солнце, подобное нашему и, может быть, так же, как и оно, окруженное планетами. Если мы признаем теперь, что это образование составляет только маленькую часть в огромном организме Млечного Пути, – то мы сможем уже представить себе картину величия вселенной.

Как здесь, на маленьком участке вселенной, так и повсюду в огромном Млечном Пути мы видим, как звездная материя собирается в облачные шары, на которые разлагается это мощное кольцо при внимательном рассмотрении. Общий порядок господствует повсюду в природе только в общих чертах, в отдельности же природа предоставляет звездам, как и людям, свое индивидуальное развитие, поскольку оно соответствует ее великим задачам.

Уже при поверхностном рассмотрении каждому видно, что Млечный Путь охватывает небо не вполне одинаковым по своему строению поясом. В известных местах он особенно широк, но зато имеет только матовый блеск, в других местах он более узок, но зато количество ярких звезд здесь много больше. Там опять он разветвляется на два рукава, которые позднее сливаются. На южном полушарии неба находится, как раз в середине, в самой яркой части Млечного Пути, большая темная дыра, так называемый «Угольный мешок».