К. Э. Циолковский

ЭФИРНЫЙ ОСТРОВ[1]

Под Эфирным островом мы подразумеваем всю известную Вселенную. Хотим дать ее размеры вид и устройство.

В сущности, вся она состоит из блестящих солнц, окруженных погасшими с поверхности шарами, подобными нашей Земле. Они называются планетами. Можно и так сказать про космос. Он составлен из бесчисленного множества больших и малых тел самого разнообразного размера. Часть больших тел — это солнца в периоде их блеска. Другая часть, меньшего размера и массы, — это солнца в периоде их угасания. Они темны. Малые тела светили недолго, скоро остыли и большая часть их существования прошла в темноте. Это — планеты, их спутники-луны и бесчисленное множество мелких тел. Наконец, мы видим еще громадные газообразные, очень разреженные туманности. Они даже больше солнц, светятся слабо. Это — солнца в периоде их зарождения. Вообще, замечаем: чем меньше масса тела, тем чаще она повторяется во Вселенной, т. е. маленьких тел больше, чем громадных. Так, в данном пространстве больше всего пылинок, меньше камней (падающие звезды), еще меньше болидов (небесные камни), далее в порядке их числа следуют малые астероиды и такие же луны, средние астероиды и такие же спутники, большие астероиды и луны, малые планеты, средние планеты, большие планеты, солнца и газообразные туманности.

Солнце, связанное тяготением с близкими к нему другими солнцами и небольшими остывшими шарами-планетами совокупность, называемая солнечной системой. Мир наполнен солнечными, или планетными, системами. Они находятся друг от друга очень далеко, они как бы уединены, изолированы пространством. Солнечная система вообще состоит из нескольких солнц и множества планет, т. е. темных шаров, подобных Земле. Всякая солнечная система была сначала неправильной, очень разреженной газообразной массой. Откуда она явилась? Всю известную Вселенную окружает прозрачная и страшно разреженная материальная среда, называемая эфиром. Во всех частях ее через сгущение образуется обыкновенное вещество, состоящее из известных нам атомов или их частей. Поэтому масса эфира не вполне прозрачна. Она (содержит) атомы. Тяготение собирает образовавшиеся части вещества, или атомы, в кучи, в неправильные газовые туманности. Итак, первая стадия солнечной системы — эфирное состояние, вторая — неправильная, еле видимая туманность. Сгущаясь все более и более, она уплотняется и принимает округлую форму туманности. Это — третья стадия. Сгущение продолжается, свечение увеличивается, температура растет. Мы получаем 4-й возраст звезды — гигантское одинокое красное солнце — без товарищей и планет. Начальная туманность имела слабое, случайное неправильное движение, которое в гигантском солнце перешло в поступательное и вращательное. Откуда же вообще явилось начальное, едва заметное движение? Во-первых, имело влияние взаимное притяжение частей газообразной массы, во-вторых, тяготение соседних масс, т. е. таких же туманностей и солнц. Под влиянием того и другого получилось неправильное движение, которое в результате сложилось в два простых: вращательное и поступательное. Конечно, и оно никогда не было вполне правильным, что и послужило потом причиною некоторых аномалий (при рождении планет).

Гигантская звезда вращается еще очень медленно и образует шарообразную массу.

Но это вращение по мере сжимания звезды (от образования все более и более сложной материи, имеющей тем меньшую упругость, чем она сложнее) ускоряется, ось вращения укорачивается, экваториальная линия расширяется, шар звезды все более и более сплющивается, превращаясь в лепешку. Дело кончается разрывом солнца.

Тут могут быть два случая.

1) Когда зачаточное вращение было слабо, вследствие чего до разрыва (или перед разрывом) звезда должна была в центральных своих частях сильно сгуститься или уплотниться, сравнительно с наружными частями. Тогда от гигантского солнца отделялось кольцо, какое видим у Сатурна.

2) Во втором случае зачаточное вращение газообразной массы было гораздо значительнее. Тогда перед разрывом звезда имела почти одинаковую плотность, потому что не могла сильно сжаться, чему мешало быстрое вращение. В этом случае от центробежной силы она удлинялась в одном направлении и разрывалась, подобно делящейся бактерии. В этом случае получались два солнца, близкие по объему и массе.

Что же происходило в первом случае, что делалось с блестящим солнечным кольцом?

От лучеиспускания масса центрального шарового тела уменьшалась, кольцо от этого удалялось и дело кончалось разрывом кольца: сначала продольным (на несколько колец), потом поперечным — образовались шарообразные, разреженные, блестящие, сравнительно маленькие солнца.

Это есть рождение планет-детей. Дети эти — несколько десятков или сотен — от потери массы центральным светилом и приливного действия все более и более удалялись от своей «матери», образуя светящуюся планетную систему. В сущности, получилась куча больших и малых солнц. Но вот, меньшие из них остывают, покрываются твердой корой и теряют весь свой блеск. Если они еще видны, то только потому, что освещены солнцем. За маленькими планетками остывают в порядке их величины следующие. Получается обыкновенная планетная система, подобная нашей. Но прежде чем остыть, планеты народили себе спутников, или лун, совершенно так же, как их папаша (главное солнце) произвел на свет их самих.

Понятно теперь, почему все планеты, спутники и само солнце двигаются и вращаются в одну сторону. Все эти движения получены ими от Солнца. Понятно также, почему планеты теперь так далеки от Солнца. Они удалялись от пего все время, как и теперь, вследствие потери массы Солнцем и индуктивного торможения.

При отделении планет и их удалении от светила вращательные силы его все более истощались. Они уходили на движение и удаление планет. После более или менее обильного деторождения всегда наступает момент, когда от ослабшего и постаревшего солнца уже нельзя было ожидать дальнейшего «плодотворения».

Кольцо, вероятно, отделяется один раз. Потом уже оно делится продольно и поперечно, образуя планеты.

Во втором случае части разорвавшегося Солнца, почти равные вследствие потери их масс от лучеиспускания и вследствие приливного торможения, также удалялись друг от друга, образуя двойную звезду, двойное солнце.

С каждым из последних при дальнейшем сгущении могло произойти то или другое из вышеописанного (согласно условиям): или планетные системы или двойные солнца.

Таким образом получились в небесах, связанные тяготением, тройные и многократные солнца. Больше всего видим двойных солнц (30 %), меньше тройных, еще меньше четверных и т. д. На практике доходит до сложного солнца, состоящего из семи блестящих членов. Мы рассмотрели два крайних случая или, вернее, два типичных явления. Но между ними множество второстепенных, промежуточных. В сущности, имеем почти непрерывную цепь явлений. Разберем только некоторые звенья этой цепи. Вообразим ряд газообразных туманностей одинаковых масс и объемов, но с разной зачаточной скоростью вращения. Начиная с нулевой скорости, закончим возможной наибольшей.

Получим следующие в жизни звезды.

1. Одинокое солнце, без вращения и планет. Оно не имеет детей, а потому и внуков. Раз нет вращения, неоткуда взяться и центробежной силе (причины разрыва массы). Такое бесплодное солнце — очень редкий, малопонятный случаи; но нельзя отрицать его возможности в беспредельном космосе.

2 Слабое вращение и оттого сильнейшее центральное сжатие. Кольцо не могло отделиться, потому что остывшее и маленькое солнце не успело получить достаточную скорость вращения, одолевающую силу тяготения.

3. Отделяется одно не массивное кольцо, которое потом удаляется и превращается в планету.

4. Отделяется более массивное кольцо. Из него потом получается немного колец и планет.

5. Больше колец и планет еще массивнее.

6. Множество колец и планет значительной массы.

7. Двойное солнце, отделившееся, имеет меньшую массу. Дальнейшее сжатие каждого солнца может дать все, что описано выше.

8. Двойное солнце с равными массами.

9. Тройное солнце.

10. Многократное солнце. Каждое из солнц четырех последних категорий может дать описанное выше для одиночного солнца.

Общая масса планет получается, вообще, тем более, чем категория выше, или чем зачаточная скорость вращения газообразной туманности больше. Но что же происходило дальше с солнечными системами, т. е. с солнцами и планетами?

И в тех и в других было гораздо более сложной материи, чем элементарной, эфирной или менее простой (электроны, например). Поэтому в них преобладал процесс разложения. Он производил сначала в телах равномерное лучеиспускание, потом неравномерное, потом взрывы. Промежутки между взрывами удлинялись, и самые взрывы были все ужаснее и ужаснее по своей силе. Откуда они, мы постараемся объяснить. Пока материя была газообразна и подвижна, взрывов не было. Но вот центральное давление, сгущение материи, ее охлаждение стали препятствовать непрерывному выделению электронов эфира или другой какой-нибудь элементарной и потому необыкновенно упругой материи. Тогда это стало периодическим. То есть упругая материя накоплялась в небесных телах до тех пор, пока ее сила не одолевала препятствия в виде трения, густоты, твердости и т. п.

Тогда происходил взрыв. Чем сильнее было препятствие от охлаждения и сгущения материи, тем более требовалось времени, чтобы одолеть его. Поэтому как сила взрывов, так и их период поступлений у каждой звезды удлинялся с ее возрастом, с ее старостью.

Есть особый класс звезд (цефеиды). Чем они громаднее, тем ярче (истинная яркость, а не кажущаяся) и тем давление и сгущение в центре больше. Тем, значит, и больше препятствий для взрыва, тем больше его период и сила. Даже доказано, что промежуток между взрывами (период) пропорционален абсолютной яркости. Это дало средство определить абсолютную яркость, а стало быть и расстояние звезды от нас. Так-то каждая устаревшая звезда начинает взрываться все сильнее и сильнее, все реже и реже. Так, она сначала равномерным лучеиспусканием теряет свою материю, а потом — все более и более могучими взрывами. Цефеиды дают порою такие взрывы, при которых в одну секунду лучеиспускается более энергии, чем какую дает наше Солнце в течение многих лет.

Итак, с одной стороны, всюду образуются из эфирной среды туманности и солнца, с другой же — последние разлагаются и рассеиваются в эфире и служат отчасти дополнением к самостоятельному зарождению туманностей из эфира. Не минует судьба взрывов и маленькие тела — планеты. Их даже прежде солнц должна постигнуть эта катастрофа. В самом деле, их центральное давление невелико, поэтому и меньше препятствий для торжества упругости разложившейся материи над тяготением. Может быть, и наши планеты не раз взрывались, как, например, Земля.

Но взаимное тяготение их частей опять собирало их в одну массу. Маленькая планетка (меньше гораздо нашей Луны), между Марсом и Юпитером, вероятно, когда-то взорвалась, части ее не соединились обратно и вот происхождение роя угловатых астероидов. Части могли не соединиться снова в планету вот по какой причине. Планета разорвалась не сразу на множество частей, а так, примерно, разорвалась пополам, половинки дали второй взрыв позднее и т. д. Явление могло быть так сложно, что при влиянии еще Юпитера и других планет, астероиды сделались самостоятельными маленькими планетками. Вследствие всего вышеизложенного гибель так же царствует во Вселенной, как и возрождение. Общая картина ее остается неизменной. Эфирный остров постоянно содержит в себе:

1) Зачатки материи во всех частях эфира. Она образуется самостоятельно из среды или выбрасывается небесными телами.

2) Неправильные газообразные туманности как результат тяготения.

3) Планетарные (т. е. шаровой формы, как планета) туманности, родоначальники солнц.

4) Гигантские одинокие красные солнца.

5) Желтые солнца меньшей массы и размера, но большей плотности и температуры.

6) Белые солнца еще меньшего размера и массы, но еще большей плотности и температуры.

7) Синие солнца еще меньшего размера и массы, но высшей плотности и температуры.

8) Белые солнца, температура, масса, размер еще меньше, но плотность растет.

9) Желтые солнца. Температура еще ниже, также объем и масса, но плотность еще увеличивается. Взрывы часты и слабы.

10) Красные солнца — карлики. Объем, масса, температура еще понижаются и только плотность увеличивается. Взрывы реже и сильнее.

11) Тусклые звезды. Взрывы еще сильнее.

12) Невидимые солнца, остывшие с поверхности, как планеты, и периодически взрывающиеся, пока не рассеются в эфире. Впрочем, взрываются все солнца, кроме гигантских молодых.

С какого момента этого возраста звезды, с какого ее периода начинается рождение детей (солнц и планет), неизвестно. Оно, впрочем, зависит от зачаточной скорости родоначальной туманности. Обращая внимание лишь на свиту солнц, на их потомство, встретим такие планетные системы (сияющие или темные):

1. Солнца без планет. Они могут быть всех возрастов, если нет вращения.

2. Солнца с одной единственной планетой.

3. С двумя.

4. С несколькими.

5. Со многими.

6. Солнце с меньшим солнцем (двойное) и со многими планетами у каждого.

7. Солнце с равным товарищем (другим солнцем). У обоих — планеты.

8. Тройное солнце с планетами.

9. Многократное солнце с планетами (не считая маленького Вулкана).

Наичаще повторяются средние условия, средняя зачаточная скорость вращения и среднее число планет. Нельзя утверждать, чтобы наша планетная система относилась к среднему случаю, ибо около 30 % всех солнц принадлежат к двойным.

Скорее, она относится к системе, бедной планетами и их величиною. В самом деле, самая массивная наша планета Юпитер в тысячу раз по массе меньше своего солнца («матери»). Да и масса всех планет нашей системы раз в 700 меньше центрального светила. Вероятно, большинство солнечных систем после периода деторождения богаче планетами, чем наша: их семейства обширнее, особенно двойных солнц. Все же мы знаем порядочно (со всей ее мелочью) только нашу планетную систему.

Диаметр орбиты (поперечник годового круга) нашей планеты Нептуна менее миллиарда верст. Это и есть размер нашей планетной системы (не считая маленького Вулкана). Расстояние ближайших солнечных систем близко к 40 биллионам верст, т. е. оно слишком в 40 000 раз больше размера нашей системы.

Вообще же, расстояние до соседних солнечных систем в среднем около 400 биллионов, т. е. в 400 000 раз больше нашей системы. Отсюда видно, что размеры солнечных систем очень малы по сравнению с разделяющим их пространством. Между ними ужасающие эфирные пустыни.

Мы имеем примерно от 10 до 500 миллиардов солнечных систем, обнаруженных телескопом или фотографией. Они составляют группу, называемую Млечным Путем.

Название звучит несколько странно. Форма его — лепешка или завитушка. В центре ее звезды ближе друг к другу, но чем дальше к ее краям, тем реже. Для определения размеров Млечного Пути и других систем обратимся к другой единице протяжения, называемой световым годом. Он несколько меньше десяти биллионов километров, но мы примем его ровно в 10 биллионов. Такое расстояние свет пробегает в течение года (проходя 300 000 км в секунду). Размер нашей планетной системы в таких единицах выразится 10 часами, т. е. свет пробежит весь поперечник нептунового годового пути в 10 часов. Так вот, на расстоянии трех тысяч таких единиц от центра Млечного Пути солнца становятся уже в 10 раз реже, т. е. отстоят друг от друга в два слишком раза дальше. На расстоянии 15 000 световых лет звезды почти прекращаются. Тут они реже всего. Поперечник Млечного Пути и принимается в 30 тысяч световых лет. Это диаметр лепешки Млечного Пути.

Ее толщина в 6 раз меньше, т. е. 5 000 световых лет. Но Млечный Путь на этом не кончается… За звездами Млечного Пути в эфирной пустоте идут еще группы солнц, называемые звездными кучами, или звездными скоплениями. Они составляют как бы продолжение лепешки Млечного Пути и потому принадлежат ему. Они расширяют ее. поперечник, но не толщину. В этих группах звезды расположены даже чаще, чем в центре Млечного Пути. В иных в 3 000 раз чаще, т. е. там солнце в 14 раз ближе, чем в центре нашего Млечного Пути. В центре кучи звезды чаще, чем по ее окраинам, как и в Млечном Пути. Размер куч довольно сходен. Поперечник их около 500 световых лет. Но они расположены гораздо дальше окраин Млечного Пути.

Последний вместе со своими солнечными скоплениями имеет в поперечнике уже до 300 000 световых лет. Звезды и звездные кучи двигаются по разнообразным направлениям. Как будто путь их прямой. Причина движения, конечно — притяжение совокупности звезд Млечного Пути. Иные замечают в движении солнц некоторые правильности: именно два-три потока звезд. Скорость звезд и их групп обыкновенно от 10 до 100 км в секунду. Звездные кучи, будучи на окраинах Млечного Пути, давно уже им тянутся и имеют скорость до 100 и более верст в секунду. Впрочем, и звезды иногда двигаются необычно быстро, делая до 500 верст в секунду.

Я говорил, что звездные кучи большею частью рас-положены в одном направлении или в одном плане с завитушкой Млечного Пути, составляют с ним одну группу. Но замечаются еще туманные пятнышки, расположенные равномерно по всему небу. В. Гершель думал, что это иные млечные пути, но потом усомнился. Долго после этого их считали частями нашего Млечного Пути, газообразными туманностями, зачатками солнц. Но вот, с усовершенствованием телескопов и фотографии, в них стали замечать отдельные звезды и взрывы солнц. Чрезвычайно слабая сила их дала возможность догадываться о громадных их от нас расстояниях. Оказалось, что эти спиральные пятнышки находятся далеко за пределами нашего Млечного Пути и звездных куч, на расстоянии миллионов световых лет. Понятно стало, почему долго не могли отличить их от газообразных туманностей. Теперь все более и более убеждаются в том, что эти пятнышки, имеющие часто вид завитушек и называемых потому спиральными туманностями, не что иное как отдаленные млечные пути, подобные нашему. Стало быть, и они содержат миллиарды планетных систем. Число иных млечных путей определяют миллионами. Расстояние их друг от друга — миллионами световых лет, а поперечник всей группы новых млечных путей — сотнями миллионов световых лет. В своем сочинении «Кинетическая теория света» я доказал, что эфир распространяется только на несколько сотен миллионов световых лет. Далее он безмерно разрежается, как разрежаются высшие слои нашей атмосферы. За границами эфира начинается какая-то другая материя безмерно реже его. Поэтому я известную группу млечных путей назвал Эфирным островом. За ним, вероятно, лежат другие подобные острова, но о них мы не можем получить никаких сведений, так как свет не может проходить через безэфирные между ними пространства.

Наш Эфирный остров мчится со всем своим эфиром с неизвестною громадною скоростью и неизвестно куда. Эта скорость и не может быть определена, так как других эфирных островов мы увидеть не можем.

Скорость спиральных туманностей, т. е. иных млечных путей достигает тысячи километров в секунду. Но это относительная скорость, т. е. по отношению к эфиру или Эфирному острову, считаемому неподвижным.

Итак, планетная система есть группа небесных тел, состоящая из одного или нескольких солнц и множества планет, подобных нашей Земле. Расположены они в одной плоскости, двигаются и вращаются в одну сторону. Вся система мчится прямолинейно со скоростью от 10 до 100 и более верст в секунду. Размеры ее определяются миллиардами километров или десятками световых часов. Млечный Путь состоит из миллиардов газообразных туманностей и солнц: бездетных, семейных (т. е. планетных систем) и угасающих. Взрывы последних наполняют мировое пространство множеством комет и помогают образованию новых газообразных туманностей. Кометы, по всей вероятности, суть солнечные плевки. Большинство их падает обратно на солнца, но немногие, наиболее удачные, имеют скорость, которая одолевает силу тяготения солнца, и составляют кометы с длинным периодом обращения или бродячие, без периода, мчащиеся между солнцами от одного светила к другому.

Солнца всех возрастов разделены в Млечном Пути безднами пространств, измеряемых сотнями биллионов верст или десятками световых лет. Эти бездны в сотни тысяч раз больше размеров планетных систем. Двигаются они по всем направлениям прямолинейно, и только биллионы лет искривляют их пути. Пронизывая Млечный

Путь, они колеблются в нем и могут выйти из сферы его тяготения.

На окраинах Млечного Пути, как его продолжение, имеем звездные кучи. Это как бы маленькие млечные пути. Размер их — сотни световых лет. Расстояние (между ними) тысячи световых лет. Их не очень много. Двигаются они быстро и как бы падают к своему Млечному Пути.

Эфирный остров составлен из ограниченной шарообразной массы эфира и плавающих в нем млечных путей, между которыми находится и наш. Их, т. е. спиральных туманностей, миллионы. Размеры их подобны размерам нашего Млечного Пути.

Расстояние ближайших измеряется миллионами световых лет. Так что бездны, их разделяющие, в десятки раз больше их размеров. Весь Эфирный остров заключает многие миллионы миллиардов солнц всех возрастов и миллиарды миллиардов планет.

Но и Эфирный остров только малая (даже бесконечно малая) частица неизвестной Вселенной. Как капля мала в сравнении с океаном, как атом ничтожен в сравнении с Землей или Солнцем, так и Эфирный остров незаметен в сравнении с неведомым космосом. Но и это неверно, он еще бесконечно величественнее.

Про ограниченность нашего знания можно сказать то же, что и про Землю, Солнце, Млечный Путь и Эфирный остров: оно неизмеримо мало.

Примечания

1

К. Э. Циолковский. Путь к звездам, с. 317–327

Content

К. Э. Циолковский
ЭФИРНЫЙ ОСТРОВ

Примечания