Материалы по истории астрономии

На правах рекламы:

Из всех портативных анализаторов реального времени, мы рекомендуем модель RSA306B от Tektronix

Гипотеза Канта

В то время как во Франции стала распространяться гипотеза Бюффона, в 1755 г. в Германии вышла анонимная книга, носившая гордое название «Всеобщая естественная история и теория неба, или исследование о составе и механическом происхождении всего мироздания, построенное на основе принципов Ньютона». «Всеподданнейше» посвященная прусскому королю Фридриху Великому, эта книга не попала в поле зрения ни короля, ни современников-ученых и оставалась практически неизвестной до 1791 г. Сочинение принадлежало перу тогда еще скромного домашнего учителя, начинающего философа Иммануила Канта. С ней не были знакомы ни Лаплас, ни французские материалисты его эпохи. Лишь в XIX столетии Александр Гумбольдт указал на исключительное значение труда Канта, а Фридрих Энгельс блестяще показал, как философия предвосхитила выводы науки. В «Диалектике природы» Энгельс говорит: «Для естествоиспытателей рассматриваемого нами периода он [мир] был чем-то окостенелым, неизменным, а для большинства чем-то созданным сразу. Наука все еще глубоко увязает в теологии. Она повсюду ищет и находит в качестве последней причины толчок извне, необъяснимый из самой природы...

Первая брешь в этом окаменелом воззрении на природу была пробита не естествоиспытателем, а философом. В 1755 г. появилась «Всеобщая естественная история и теория неба» Канта. Вопрос о первом толчке был устранен; Земля и вся Солнечная система предстали как нечто ставшее во времени. Если бы подавляющее большинство естествоиспытателей не ощущало того отвращения к мышлению, которое Ньютон выразил предостережением: физика, берегись метафизики! — то они должны были бы уже из одного этого гениального открытия Канта извлечь такие выводы, которые избавили бы их от бесконечных блужданий но окольным путям и сберегли бы колоссальное количество потраченного в ложном направлении времени и труда. Ведь в открытии Канта заключалась отправная точка всего дальнейшего движения вперед. Если Земля была чем-то ставшим, то чем-то ставшим должны были быть также ее теперешнее геологическое, географическое, климатическое состояние, ее растения и животные, и она должна была иметь историю не только в пространстве — в форме расположения одного подле другого, но и во времени — в форме последовательности одного после другого. Если бы стали немедленно и решительно продолжать исследование в этом направлении, то естествознание продвинулось бы к настоящему моменту значительно дальше нынешнего его состояния. Но что хорошего могла дать философия? Сочинение Канта оставалось без непосредственного результата до тех пор, пока, долгие годы спустя, Лаплас и Гершель не развили его содержание и не обосновали его детальнее, подготовив таким образом постепенно признание «небулярной гипотезы». Дальнейшие открытия доставили ей, наконец, победу; важнейшими из них были: установление собственного движения неподвижных звезд, доказательство существования в мировом пространстве среды, оказывающей сопротивление, установление спектральным анализом химического тождества мировой материи и существования таких раскаленных туманных масс, какие предполагал Кант»1.

Во введении к своей книге Кант делает уступку теологии и, в частности, говорит: «Только сама основная материя, свойства и силы которой лежат в основе всех изменений, есть непосредственное следствие бытия божия, и эта материя должна, таким образом, быть так богата, так совершенна, что развитие всей ее сложности в течение вечности может происходить по плану, который заключает в себе все, что только может быть, который недоступен никакому измерению, словом, который бесконечен».

Дальше, однако, Кант совершенно устраняет все божественные силы, и весь последующий бесконечный круговорот материи с рождением, гибелью и новым рождением миров протекает у него сам собою, движимый своими внутренними силами, как естественное течение процессов, обусловленных объективными свойствами вещества. Мало того, именно Канту принадлежит гордая фраза: «Дайте мне материю, и я покажу вам, каким путем образовался из нее мир». Этим он как бы говорит, что процесс образования миров обусловлен заданными свойствами вещества.

Поклон Канта в сторону теологии — упоминание имени бога — снискал ему, по сравнению с последовательным материалистом Лапласом, явную симпатию позднейших философов-идеалистов, но все же гениальное творение Канта было огромным шагом вперед, шагом к материализму.

Кант очень подробно и последовательно развивает свою теорию, охватывая ею почти все известные в его время факты из области астрономии. Однако здесь эту теорию стоит охарактеризовать лишь настолько, чтобы стало ясным отличие его взглядов от взглядов Лапласа.

Кант начинает рассматривать мироздание с момента предельно разреженного существования материи (Хаоса). Из такой материи впоследствии постепенно образовались Солнце, планеты и их спутники. Понятие о Хаосе было заимствовано Кантом у греческих философов. Хаос, воображаемый Кантом, состоял, по-видимому, из мелких твердых частиц — подобия того, что в современной науке носит название метеоритной туманности. В начальный момент все частицы Хаоса, по мнению Канта, находились в покое, который, однако, мог длиться лишь одно мгновение. Действительно, большие по размерам или более плотные частицы по закону всемирного тяготения должны были бы притянуть к себе окружающие более мелкие или менее плотные частички.

Таким образом, в Хаосе, уже изначально имевшем, по мнению Канта, некоторую неоднородность, должны были возникнуть многочисленные центры сгущения, в которых концентрировались бы сгустки вещества. В конце концов в пространстве образовались многочисленные громадные шары, один из которых, собрав все вещество в области, подверженной его тяготению, образовал наше Солнце. Другие такие же шары сгустились, образовав звезды. Сам по себе подобный процесс сгущения мог бы в конце концов вызвать падение всех тел к общему центру тяжести, сведя первобытный Хаос к единому гигантскому мировому Солнцу. Однако Кант приписывает своим частицам, кроме свойства тяготения, еще свойство своего рода упругости. При столкновении двух частиц друг с другом эта сила упругости заставит их отскочить друг от друга и при этом изменить направление движения. Подобные столкновения и отклонения в направлении движения должны были происходить особенно часто среди бесчисленных частичек, падающих к своему центру притяжения.

Здесь Кант несколько туманно полагает, что случайно одно из направлений отклоненного движения начинает встречаться все чаще и чаще и в него вовлекается все большее число частиц. Первоначально перекрещивающиеся пути становятся параллельными, ибо тогда, как полагает Кант, каждая частица будет сталкиваться реже и встречать меньшее сопротивление своему движению. Двигаясь в то же время к центру притяжения, частички описывают концентрические круги, стремясь сосредоточиться в плоскости экватора, т. е. в единственной плоскости, проходящей через центр притяжения и заключающей в себе в то же время круги, перпендикулярные к оси вращения. В это вращение остается вовлеченной небольшая доля вещества. Большая его часть все-таки успевает собраться в центральное тело.

Образовавшаяся метеоритная туманность, как сказано, будет сплющиваться при вращении. В установившемся круговом движении частиц они находятся в состоянии, близком к относительному покою, и потому в их среде может повториться процесс образования сгустков, которые затем и образуют собой планеты. В образовавшихся клубках-планетах, еще не вполне уплотнившихся, повторяется процесс комбинирования притягательных сил с упругими, и так вокруг планет образуются системы спутников, движущихся в том же направлении, как и все планеты вокруг Солнца.

Объяснив этим наиболее характерные особенности строения планетной системы, Кант идет дальше и путем остроумных соображений пытается объяснить, почему плоскости планетных орбит совпадают не вполне точно, почему орбиты — не круги, а эллипсы, почему у Сатурна наблюдается удивительное кольцо. Он также пробует объяснить особенности вида и движения комет и происхождение вращения планет вокруг своих осей, В последнем пункте его идея тождественна лапласовой. Он говорит, что частицы клубка будущей планеты, более далекие от Солнца, двигаясь сначала быстрее, чем более близкие, как бы забегают вперед и увлекают за собой частички образующегося шара: этим они приводят его во вращательное движение в том же направлении, в каком планета вращается вокруг Солнца. Объяснение существования кольца у Сатурна также несколько напоминает объяснение, данное Лапласом. Кант думает, что при сжатии клубка Сатурна его внешние экваториальные части получили при своем вращении слишком большую скорость и не упали на планету, а образовали в плоскости ее экватора кольцо, состоящее из мелких спутников. Каждый из них движется независимо друг от друга вокруг планеты в соответствии с законами Кеплера. Более близкие к планете частицы имели недостаточную скорость вращения и потому упали на планету, образовав между ее поверхностью и кольцом свободный промежуток. Эта картина строения (но, конечно, не происхождения) кольца, как мы видели, блестяще предвосхитила открытия, сделанные лишь столетие спустя.

В этом месте, однако, Кант в своем стремлении объять своей теорией все существующее снова делает экскурс в область библии, притом экскурс, с нашей точки зрения, весьма курьезный. Он говорит: «Вода тверди небесной, о которой упоминает повествование Моисея, доставила уже толкователям писания немало труда...» Такое кольцо, какое мы видим вокруг Сатурна, как думал Кант, могло раньше окружать и Землю и состоять из водяных паров. «Помимо тех преимуществ, которые оно могло доставлять, как чудное зрелище, первым обитателям Земли, — оно могло быть в нужную минуту разрушено, чтобы наказать наводнением мир, ставший недостойным такой красоты». Неустойчивое кольцо, по мнению Канта, легко могло быть разрушено столкновением с кометой.

Наиболее поразительны и грандиозны мысли Канта в области круговорота мироздания, которое никто ни до него, ни после не пытался обосновать так оптимистически и научно. Формирование Солнца и планет, начавшееся из некоторого центра, затем неограниченно распространяется по радиусам в бесконечном Хаосе, так что начавшееся творение миров длится непрерывно и бесконечно. Мало того, Кант подробно говорит о том, что и пылающее Солнце, и звезды должны будут потухнуть, застыть, и в том мире, где раньше расцветала органическая жизнь, наступит царство мрака, холода и смерти. Оптимистическое мировоззрение Канта не мирится с таким концом, и он постулирует (предполагает), что по наступлении охлаждения небесных светил в нашем уголке мироздания планеты упадут на Солнце и дадут ему этим горючий материал для нового воспламенения, такого сильного, что Солнце рассеется в пространстве, породив новый Хаос, из которого снова окажется возможным формирование солнц и планетных систем. Этот процесс воспламенения, захватывая постепенно все отживающие миры, снова породит огромные клубки Хаоса, которые в конечном счете упадут на предполагавшееся Кантом центральное Мировое Солнце, давая обновление Вселенной.

Слова Канта: «Если мы через всю бесконечность времени и пространства проследим этот феникс природы, который лишь затем сжигает себя, чтобы вновь молодым возродиться из своего пепла, то дух наш, размышляя об этом, погружается в глубокое удивление», — исключительно бодры и всеобъемлющи.

В сжатой формулировке Энгельса идеи круговорота, научное подтверждение которых постепенно накапливают астрономия и физика, стоят перед нами теперь еще более четко и ясно: «Вот вечный круговорот, в котором движется материя, — круговорот, который завершает свой путь лишь в такие промежутки времени, для которых наш земной год уже не может служить достаточной единицей измерения; круговорот, в котором время наивысшего развития, время органической жизни и, тем более, время жизни существ, сознающих себя и природу, отмерено столь же скудно, как и то пространство, в пределах которого существует жизнь и самосознание; круговорот, в котором каждая конечная форма существования материи — безразлично, Солнце или туманность, отдельное животное или животный вид, химическое соединение или разложение — одинаково преходяща и в котором ничто не вечно, кроме вечно изменяющейся, вечно движущейся материи и законов ее движения и изменения. Но как бы часто и как бы безжалостно ни совершался во времени и в пространстве этот круговорот;

сколько бы миллионов солнц и земель ни возникало и ни погибало; как бы долго ни длилось время, пока в какой-нибудь солнечной системе и только на одной планете не создались условия для органической жизни, сколько бы бесчисленных органических существ ни должно было раньше возникнуть и погибнуть, прежде чем из их среды разовьются животные со способным к мышлению мозгом, находя на короткий срок пригодные для своей жизни условия, чтобы затем быть тоже истребленными без милосердия, — у нас есть уверенность в том, что материя во всех своих превращениях остается вечно одной и той же, что ни один из ее атрибутов никогда не может быть утрачен и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она когда-нибудь истребит на Земле свой высший цвет — мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время»2.

В отношении механизма образования миров, как его мыслил себе Кант, современная наука, обогащенная новым опытом и усовершенствованной теорией, должна признать полную ошибочность ряда его положений.

Наиболее существенным является то, что не только из покоя, но и из прямолинейного движения правильное вращательное движение никак не могло возникнуть. Без воздействия каких-либо внешних сил это невозможно. Огромная и принципиальная ошибка Канта состоит также в том, что он мыслит себе материю как субстанцию, лишенную движения в самом начале. Движение не может быть оторвано от материи и не нуждается в объяснении. Без этой ошибки Канту было бы достаточно рассмотреть, как могли изменяться формы движения материи. В возникновении же круговых движений из неподвижного Хаоса заключается центральный пункт гипотезы Канта.

Ученые своевременно не обратили достаточного внимания на гениальные идеи Канта, и только через полвека, питаемый идеологией французского просвещения, Лаплас совершенно независимо и своим путем развил мысли, близкие к мыслям немецкого философа.

Гипотеза Лапласа была счастливее, на нее сразу обратили внимание, она быстро оказала влияние на развитие науки, и лишь гораздо позднее имена создателей двух независимых гипотез слились в знаменитом наименовании: «гипотеза Канта — Лапласа».

Примечания

1. Энгельс Ф. Диалектика природы. — М.: Политиздат, 1975, с. 10—12.

2. Энгельс Ф. Диалектика природы. — М.: Политиздат, 1975, с. 23.

Предыдущая страница К оглавлению Следующая страница

«Кабинетъ» — История астрономии. Все права на тексты книг принадлежат их авторам!
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку