ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ

ОСВОБОЖДЕНИЕ ОТ ПРЕДРАССУДКОВ, ПРЕГРАЖДАВШИХ ПУТЬ НАУКЕ

Т первых проблесков научной мысли, которые начи­нают встречаться около двух с половиной тысяч лет тому назад, до грандиозного развития современной науки было ещё очень далеко. Человечеству предстояло пройти длинный и трудный путь, раньше чем познание окружаю­щего мира расширилось настолько, что стала возможна разумная постановка вопроса о происхождении Земли. Ведь для этого нужно было сначала выяснить, что же такое представляет собой наша Земля, какое место занимает она во Вселенной. А разрешение этих вопросов было возможно лишь при условии полного освобождения от ряда предрас­судков, укоренившихся в сознании людей с незапамятной древности. Важнейшими из этих предрассудков были: представление о плоской Земле, глубокая вера в её непо­движность и, быть может, ещё более глубокая уверен­ность в том, что вся Вселенная существует ради Земли 8

И населяющих её людей, что Земля есть центр миро­здания.

Первый важный шаг был здесь сделан греческими учёными, которым ещё за несколько веков до начала на­шей эры удалось установить истинную форму Земли. Доказав шарообразность Земли, люди совсем по-новому стали смотреть на мир. Представление о Земле, как о шаре, свободно висящем в пространстве и ни на что не опирающемся, ставило перед ними множество новых, весьма важных вопросов. Вопрос о существовании антиподов (т. е. обитателей взаимно противоположных пунктов зем­ного шара), для которых «верхом» является то, что для нас является «низом», и наоборот, — впервые дал ясно почувствовать относительность наших представлений о внешнем мире.

Следующий, не менее важный и несравненно более трудный шаг заключался в установлении движения Земли, той самой Земли, которая испокон веков была как бы символом неподвижности.

Что Земля вращается вокруг своей оси, производя этим кажущееся суточное движение светил, и одновре­менно обращается вокруг Солнца, завершая полный оборот в течение года, — об этом учили философы-пифагорейцы (последователи Пифагора) ещё за 400—500 лет до начала нашего летоисчисления. Но тогда это учение являлось лишь гениальной догадкой, не только не доказанной сколько-нибудь основательными рассуждениями, но и пло­хо согласовавшейся со всей наукой того времени. По­этому неудивительно, что самые выдающиеся из греческих учёных — Аристотель, Архимед, Гиппарх, Птолемей — не разделяли этих взглядов, хотя хорошо их знали.

Если обратиться к знаменитому сочинению Птолемея «Альмагест» — этому величайшему памятнику астрономи­ческой литературы древних, подводящему итоги всем до­стижениям греческой науки в области астрономии, — то мы найдём там доводы о неподвижности Земли. Эти доводы, направленные против учения философов-пифагорейцев, казались очень убедительными не только современникам Птолемея, но и в течение ещё очень долгого времени.

Только после того, как многовековое развитие стро­ительного дела, ремёсел и военного искусства привело к накоплению значительных сведений в области практиче­ской механики и тем самым подготовило открытие общих законов движения, только после этого мысль о вращении

Земли вокруг оси стала казаться более приемлемой, не­жели представление о вращении всей Вселенной вокруг ничтожно маленькой Земли. Именно с точки зрения зако­нов механики, еще не высказанных, но уже угадываемых в своих основных чертах, стало казаться неправдоподоб­ным суточное вращение всего неба, при котором и Солнце, и Луна, и звёзды, двигаясь с невообразимо большими скоростями, должны строго согласованно описывать свои круги вокруг Земли.

Ещё больше усилий пришлось затратить человечеству для того, чтобы убедиться в годичном движении Земли. Убеждение в неподвижности Земли, тесно связанное с верой, что Земля является центром мироздания, столь глу­боко коренится в нашем непосредственном восприятии природы, что понадобилась многовековая подготовка и ожесточённая борьба, чтобы освободиться от этого пред­рассудка. Напомним, как это произошло.

Как только насущные потребности заставили заняться тщательным изучением звёздного неба, то очень скоро было замечено, что среди огромного количества непо­движных (т. е. не меняющих своего взаимного расположе­ния) звёзд, образующих всем нам хорошо знакомые созвездия, имеется пять ярких звёзд, которые перемеща­ются среди неподвижных звёзд. Вот эти-то пять звёзд — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, — получивших название планет (греческое слово «планета» означает «блуждающий», и задали своим движением загадку, раз­решение которой оказалось столь важным для всего на­шего мировоззрения.

В то время, как Солнце и Луна движутся всё время в одном направлении с почти постоянной скоростью, дви­жения планет несравненно сложнее. Каждая планета, дви­гаясь относительно звёзд обычно в том же направлении, как Солнце и Луна (т. е. от запада к востоку), время от времени приостанавливается и начинает движение в обрат­ную сторону. Это попятное движение после новой оста­новки снова заменяется прямым движением и т. д.

Создать теорию движения Солнца и Луны, позволяю­щую удовлетворительно предвычислять их положение на небе, удалось ещё греческим астрономам более двух ты­сяч лет тому назад. Но ключ к разгадке планетных дви­жений был найден всего лишь 400 лет тому назад, когда Коперник показал, что вся запутанность движения планет, все те петли, которые планеты описывают на небе, проис* 10 ходят от того, что мы наблюдаем их с движущейся Земли, что сама Земля есть ничто иное как одна из пла­нет, которая подобно Меркурию, Венере, Марсу, Юпитеру и Сатурну, обращается вокруг Солнца.

Признание этого факта означало огромный сдвиг, глу­бочайшую революцию во всём миропонимании. Это означало окончательное ниспровержение взгляда, противо­поставлявшего «небо» и «землю». Согласно этому взгляду, лежавшему в основе всей древней философии, восприня­тому христианской церковью и бывшему краеугольным камнем всего мировоззрения до XVI века, Вселенная разде­лялась на две совершенно различные по своим качествам части: на мир подлунный — нашу Землю, где всё подчи­нено закону рождения, изменения и смерти, где всякое движение останавливается, всякий огонь потухает, где всё несовершенно, и на мир небесный, где всё вечно, неизменно и совершенно, где никогда не потухающие небесные светила своим неизменным движением осуществляют не­бесную гармонию.

Но новый взгляд на Вселенную, признание того, что «подлунный мир» и «небо» подчиняются одним и тем же законам природы, что между ними нет никакой принци­пиальной разницы — этот взгляд установился далеко не сразу и лишь в результате ожесточённой борьбы. Ещё Коперник считал, что небесные светила могут двигаться только по окружностям (как наиболее совершенным кри­вым, как бы выражающим идею вечности) и только с постоянной скоростью, так как всякое другое движение было бы, по его мнению, «недостойно небесных светил». Для Коперника, как и для Птолемея, мир ещё ограничен сферой неподвижных звёзд, хотя он, в отличие от Птоле­мея и считал, что неподвижные звёзды чрезвычайно уда­лены от нас. Излагая своё учение, Коперник отделяет то, что доступно познанию, от того, «чего мы знать не можем».

Не только для Коперника, но и для его великого про­должателя Кеплера, окончательно установившего законы движения планет, вопрос о происхождении Земли ещё стоял вне науки. Для них обоих мир неизменен — он таков, каким был сотворён. Идея развития Вселенной ещё отсутствовала. Чтобы могла возникнуть космогония, т. е. наука о развитии мира, о происхождении планет, звёзд, звёздных систем, нужен был глубокий сдвиг во всём миро­понимании. Этот сдвиг, знаменовавший переход от средне­векового феодализма с его церковно-схоластическим ми­ровоззрением к новому времени, ярко выразился в философии Декарта.

В основе этой философии, оформившей в середине XVII века новый взгляд на мир, лежала могучая уверен­ность в том, что разум сам по себе, независимо от ка­ких бы то ни было авторитетов, в том числе и автори­тета церкви и религии, может постигнуть истину. Она вся была проникнута стремлением к причинному объяс­нению явлений. В своих «Началах философии», опубли­кованных в 1644 г., Декарт пытался построить гран­диозную теорию, которая должна была объяснить разви­тие мира, начиная с первичного однородного состояния материи вплоть до нынешней сложной структуры солнеч­ной системы и всей земной жизни. По его замыслу эта теория должна была охватить историю всей Вселенной, включая историю Земли, историю растений и животных, историю человека. Основой развития Вселенной Декарт провозгласил вихреобразное движение частиц вещества.

Рассматривая первоначальный мир, как хаос находя­щегося в движении вещества, Декарт исходил из убеж­дения, что природа сама может распутать сложность этого хаоса и привести части вещества в весьма строй­ный порядок. В результате движения и трения друг о друга частиц вещества, постоянно нарушается его одно­родность и постоянно образуются вихри. Под воздей­ствием этих вихревых движений бесформенность скопле­ния первоначального вещества сглаживается, причём мель­чайшие частицы вещества осаждаются в центрах вихрей, образуя Солнце и звёзды.

Созданная Декартом теория вихрей пыталась (подоб­но учениям некоторых древнегреческих философов) одним общим всеобъемлющим принципом объяснить и образо­вание миров во Вселенной, и те процессы, которые про­исходят в ней в настоящее время. При помощи вихрей Декарт пытался объяснить движение планет вокруг Солнца, вращение планет, движение спутников вокруг планет, и, наконец, весь процесс образования солнечной системы.

Появление теории вихрей, дающей такую стройную и исчерпывающую картину мира в его историческом раз­витии, произвело на современников огромное впечатле­ние. Она впервые полностью уничтожала церковное ми­ровоззрение, безраздельно господствовавшее в течение многих веков. В этом было её положительное значение и причина того энтузиазма, с которым относились к теории 12

Вихрей многие выдающиеся учёные не только XVII, но и начала XVIII века (Гюйгенс, Лейбниц, Бернулли).

Но непосредственного значения для развития науки теория вихрей не имела, так как была ошибочна в са­мых своих основах. Вместо того, чтобы выводить силы, действующие между телами, из наблюдений, Декарт исхо­дил из произвольного предположения о существовании вихрей. Вместо того, чтобы дать настоящую научную тео­рию, позволяющую делать точные расчёты, которые можно сравнивать с наблюдениями, Декарт ограничился лишь общими рассуждениями, не приводящими к число­вым результатам.

В 1686 году Ньютон опубликовал свои знаменитые «Математические начала натуральной философии», где все движения небесных тел сведены к одному общему принципу — закону всемирного тяготения. Согласно этому закону все тела во Вселенной, точно так же как все тела на Земле, притягиваются друг к другу с силой, которая тем больше, чем больше их массы; сила эта быстро убы­вает с увеличением расстояния между телами. Ньютон нанёс теории вихрей смертельный удар. Но борьба между сторонниками закона всемирного тяготения и привержен­цами философии Декарта (так называемыми картезиан­цами) продолжалась ещё несколько десятилетий.

Ньютон и его последователи неопровержимо доказы­вали, что закон всемирного тяготения не только полно­стью, во всех деталях, объясняет движения небесных тел, но объясняет и такие явления, остававшиеся в тече­ние тысячелетий неразрешимой загадкой, как морские приливы и предварение равноденствий. Предварение равно­денствий было открыто ещё Гиппархом, который нашёл, что длина года, определённая как промежуток времени между двумя весенними равноденствиями (так называе­мый тропический год), на 20 минут 40 секунд короче, чем длина года, найденная как промежуток времени, по истечении которого Солнце занимает прежнее положе­ние относительно звёзд (звёздный или сидерический год). Коперник показал, что это явление вызывается мед­ленным перемещением земной оси, описывающей в 26 ООО лет конус. Ньютон доказал, что такое движение земной оси является неизбежным следствием закона всемирного тяготения. Более того, закон всемирного тяготения сразу же привёл к открытию новых явлений — например, сжа­тия Земли у полюсов.

3 Происхождение земли 13

Однако, сущность всемирного тяготения — этой удиви­тельной силы, заставляющей частицы вещества, сколь угодно далёкие, стремиться друг к другу, — оставалась совершенно непонятной. Поэтому картезианцы считали, что закон всемирного тяготения не разрешает загадку движений небесных тел, а только заменяет её другой, между тем как теория вихрей давала, как им казалось, полное и окончательное объяснение устройства мира.

Но перед непреодолимой мощью математических до­казательств картезианцам очень скоро пришлось уступить. Закон всемирного тяготения так просто и естественно раскрывал все свойства движений планет, так убеди­тельно показывал, что сила, управляющая этими движения­ми, есть та самая сила тяжести, которая с детства изве­стна каждому, этот закон так поразительно точно пред­сказывал новые явления, что сомневаться в том, что здесь мы действительно имеем закон природы, не было возможности.

Что же касается до сущности силы тяготения, то она стала нам известна лишь в 1915 году, когда Эйнштейн, создав общую теорию относительности, показал, что за­кон всемирного тяготения является одним из необхо­димых следствий этой теории. Таким образом, с момента, когда закон всемирного тяготения стал основой физики и астрономии, до выяснения природы силы тяготения (или, что то же — силы тяжести) прошло 230 лет, наполнен­ных неустанными попытками разгадать тайну этой силы. Прекрасный пример того, что не всегда наука даёт не­медленно ответ на интересующие нас вопросы! Но всё-таки рано или поздно она этот ответ даёт.