Удовлетворительное объяснение дает, напротив, теория Гельмгольца[3]. Если поставить ее в связь с кантолапласовской гипотезой[4] относительно образования солнечной системы, то она удивительно ясно освещает прошлое, настоящее и будущее солнца. Солнце возникло многие миллионы лет тому назад из туманной массы, от которой произошли и планеты. Остаток, находившийся в центре планетной системы, превратился в шар. Его масса, благодаря сжатию, приобрела очень высокую температуру. Этот жар непрерывно излучался в мировое пространство. Одновременно с тем сжималось центральное туманное ядро. Наконец, оно получило форму нашего солнца. Процесс лучеиспускания и сжатия продолжается еще и в настоящее время. Сжатие или уплотнение вещества солнца порождает новую теплоту и покрывает потерю тепла, проистекающую от лучеиспускания. Гельмгольц вычислил, что сжатие солнца на 0.0001 его диаметра может покрыть потерю тепла за 6000 лет. Но такое уменьшение солнечного диаметра так незначительно, что даже через тысячи лет оно не может быть замечено нами при самых точных, возможных в настоящее время, измерениях. Но все это справедливо лишь для нынешней степени развития солнца, а не для самого раннего времени, а также не для отдаленного будущего. Солнце представляет собой газовый шар. Он находится в состоянии безразличного (естественного) равновесия и сжимается благодаря лучеиспусканию. Поэтому солнце должно первоначально обнаруживать такое повышение температуры, которое с избытком покрывает потерю тепла от излучения. Это впервые доказал аахенский физик, д-р Риттер[5]. Лишь начиная с известного момента, перевес переходит на сторону лучеиспускания, и тогда температура газового шара постоянно падает. Этот момент, очевидно, уже наступил для солнца. Время, когда оно обладало наиболее высокой температурой, уже миновало. Но это было не так давно, и возникающее благодаря сжатию повышение температуры в состоянии еще почти уравновесить падение температуры, возникающее благодаря лучеиспусканию.
ГЛАВА II
В прологе к Фаусту великий поэт влагает в уста архангела Рафаила такие слова:
В этих словах Гёте дает в поэтической форме очень верную картину действительности. То же самое рисуют нам новейшие исследования. Подобно звучащему колоколу, несется солнце по мировому пространству, непрестанно, ниспосылая к нам волны энергии в виде световых и тепловых лучей. А там, на его поверхности, раздается гром и свист, несутся, шумя, ураганы раскаленных элементов, повсюду рев и грохот ужаснейших извержений. Солнце не царство мира. Оно — необъятное поле ужаснейшей борьбы огненных сил. Этот грозный огненный шар мчится среди мирового пространства. Он дает и питает жизнь на нашей земле только потому, что 20 миллионов миль отделяют нас от него. Громадное расстояние! И, все же, солнце дает нам так много теплоты, что в экваториальных странах, местами, отвесные солнечные лучи бывают почти смертельны для человека. Как же ужасен должен быть жар на более близком расстоянии! Какая температура должна быть на его поверхности!
Профессор Церасский[6] сделал несколько опытов, которые могут дать представление о неимоверно высокой температуре на солнце. Он воспользовался для этого очень сильным зажигательным зеркалом. Его поперечник и фокусное расстояние имели в отдельности по одному метру. При помощи этого зеркала солнечные лучи были собраны на небольшом фокусном пространстве. Таким образом здесь была получена ужасно высокая температура. В фокусе зеркала были положены небольшие кусочки всех имевшихся в минералогическом кабинете московского университета металлов и минералов. Все они без исключения почти тотчас же расплавились. Проф. Церасский вычислил, что температура в фокусе должна была достигать, по крайней мере, 3500°. Отсюда следует, что температура на самой поверхности солнца должна быть значительно выше. Ведь иначе было бы невозможно получить такую температуру в фокусе зеркала. Но этим способом нельзя определить, насколько солнечная температура выше температуры в фокусе зеркала. Чтобы получить какую-нибудь исходную точку для сравнения, лучи вольтовой дуги точно также были собраны в фокусе зеркала. Результат получился изумительный. Теперь температура в фокусе зеркала не достигла даже такой высоты, чтобы расплавить серу. Другими словами, она едва ли превышала 100°. Она оказалась, следовательно, несравненно ниже температуры вольтовой дуги. Отсюда нужно сделать тот вывод, что и в опыте с солнечными лучами температура в фокусе зеркала была гораздо ниже температуры самого солнца.
3
Герман фон Гельмгольц (полное имя — Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц; 31 августа 1821 – 8 сентября 1894) — один из величайших современных естествоиспытателей; немецкий физик, врач, физиолог, психолог, акустик. Член Прусской академии наук, иностранный член Лондонского королевского общества, иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук. В своих первых научных работах при изучении процессов брожения и теплообразования в живых организмах Гельмгольц приходит к формулировке закона сохранения энергии. В его книге «О сохранении силы» (1847) он формулирует закон сохранения энергии строже и детальнее, чем Роберт Майер в 1842 году, и тем самым вносит существенный вклад в признание этого оспариваемого тогда закона. —
4
По мнению философа Иммануила Канта, планеты и Солнце сформировались из гигантского холодного пылевого облака. Сконденсировавшись, они образовали нашу планетную систему. Астроном Пьер Лаплас выдвинул теорию формирования Солнечной системы из облака горячего газа. По мере остывания газ сжимался и распадался на отдельные сгустки. Самый крупный из них стал Солнцем, малые — планетами. Ошибочно расхожее мнение, по которому гипотезы Канта и Лапласа совпадают. В них различны уже свойства первичной туманности, и коренным образом расходятся все её эволюции. —
5
Иоганн Вильгельм Риттер (16 декабря 1776 – 23 января 1810) — немецкий химик, физик, философ-романтик. В 1796 году он поступил в Йенский университет (Германия), чтобы заниматься наукой, там экспериментировал с хлоридом серебра. Он обнаружил, что процесс разложения AgCl происходит эффективнее в присутствии «невидимого» излучения за пределами фиолетового конца спектра. В последующем это излучение стало известно как ультрафиолетовое. Не обладая ученой степенью, Риттер читал лекции по физике в Йенском университете. В 1805 году он переехал в Мюнхен и в этом же году был назначен членом Баварской академии наук. Информации об учебе или работе Риттера в Рейнско-Вестфальском техническом университете Аахена (основан в 1870 году на базе, созданной в 1865 году, Королевской Рейнско-Вестфальской политехнической академии), естественно, не обнаружено. —
6
Витольд Карлович Цераский (27 апреля (9 мая) 1849 – 29 мая 1925) — русский астроном, член-корреспондент Петербургской АН, ординарный профессор Императорского Московского университета, директор астрономической обсерватории. В 1895 году на основе опытов с плавлением металлов в фокусе вогнутого зеркала Цераский впервые установил нижний предел температуры Солнца в 3500 °C. —