§ 4. Первые шаги в мире туманностей. От Гевелия до Дерхема

В первые десятилетия XVIII в. в поле зрения астрономов стали все более настойчиво вторгаться таинственные объекты — туманности. Несколько их было отмечено еще Птолемеем, который называл эти объекты «туманными звездами». Часть их уже Галилей разложил на звезды. Несколько туманностей отметил в XVII в. выдающийся польский астроном Я. Гевелий (1611—1687).

Для дальнейшего развития астрономической картины мира исключительно важным было то, что Галлей привлек впервые внимание астрономов к туманностям как особым самосветящимся космическим образованиям, играющим, как он считал, существенную роль в структуре Вселенной. В статье 1715 г., посвященной этому вопросу, оспаривая мнение некоторых астрономов о том, что самосветящимися могут быть лишь «солнца» (т. е. звезды), Галлей описал шесть таких туманностей. Они были открыты (или переоткрыты) разными наблюдателями, начиная со второй половины XVII в. в различных созвездиях или их выделяющихся компактных частях (астеризмах): в Мече Ориона, Поясе Андромеды, в Стрельце, Центавре (отмечена еще Птолемеем и переоткрыта в 1677 г. Галлеем), в Антиное (ныне — часть созвездия Орла) и в Геркулесе (открыта в 1714 г. Галлеем). Галлей заключил, что таких объектов во Вселенной «без сомнения» много больше, а поскольку они не имеют заметных годичных параллактических смещений (т. е. очень далеки от нас), то «они не могут не занимать огромных пространств». Размер туманных пятен, как писал Галлей, «быть может, не меньше, чем вся наша Солнечная система». Из этого он сделал вывод, что они представляют чрезвычайно богатый материал для размышлений как для естествоиспытателей вообще, так и для астрономов в особенности.

Активным пропагандистом исследования туманностей выступил современник Галлея, также член Лондонского Королевского общества, английский теолог и естествоиспытатель Вильям Дерхем (или, правильнее, Дарем, 1657—1735). Наиболее интересна с точки зрения дальнейшего развития астрономической картины мира его небольшая последняя статья «Наблюдения среди неподвижных звезд явлений, называемых туманными «звездами» (1733). Эти объекты он наблюдал с помощью 8-футового рефлектора и сообщил о них членам Лондонского Королевского общества, «чтобы побудить других к дальнейшим наблюдениям этих объектов», так как считал, «что в них имеется намного более достойного тщательного исследования, чем думали до сих пор».

Рассуждая о природе «туманных звезд», Дерхем в отличие от Галлея пришел к заключению, что они не могут быть единичными телами, самосветящимися или отражающими свет, вроде Солнца, звезд или планет. Вместе с тем крайне слабое, нежное, совершенно однородное беловатое сияние туманностей даже при наблюдении в его немалый по тем временам телескоп не позволило ему допустить их сходства с Млечным Путем, звездный состав которого был известен со времен Галилея. Вид этих «беловатых областей» наводил Дерхема на мысль о скоплении «легких паров» в мировом пространстве (что из наблюдавшихся им туманностей оказалось справедливым лишь в отношении туманности Ориона).

Дерхем первым обратил внимание и на то, что таких «туманных звезд... много разбросано в разных частях неба». Это свидетельствовало о типичности явления для общей картины Вселенной. Он составил первый каталог «туманных звезд», в котором указал и их координаты на 1660 г. (а и б), правда, с неправдоподобной точностью (до 1″!). В каталог Дерхема вошло 14 туманностей (и шесть описанных Галлеем). Одну из них Дерхем отождествил со звездным скоплением, найдя в ней подобие Млечному Пути.

По существу, это был новый шаг на пути к идее островной Вселенной, хотя, по-видимому, не осознанный самим Дерхемом, поскольку природу большинства туманностей он истолковал совершенно ложно. Среди туманностей Галлея Дерхем впервые подметил отступление от сферической формы (что подсказало его современнику Мопертюи идею их вращения). Но все они, продолжал Дерхем, «без каких бы то ни было неподвижных звезд», которые могли бы быть причиной их свечения.

Совершенно новым было заключение Дерхема, что звезды, видимые в туманности Ориона, в действительности расположены много ближе к нам. (До него Галлей, напротив, полагал, что они просвечивают сквозь эту туманность.) Этот вывод Дерхема был особенно важным для формирования представлений о колоссальных масштабах Вселенной. Вывод об огромных расстояниях туманностей привел Дерхема (как и Галлея) к заключению о больших размерах самих «туманных звезд». Поэтому Дерхем исключил возможность их существования как отдельных компактных тел (что даже позднее допускал Мопертюи).

В поисках иного объяснения природы туманностей Дерхем спрашивал (вслед за Гюйгенсом и Галлеем): «Не могут ли они быть... расселинами или отверстиями в огромные регионы света позади звезд?» В духе Галлея, и еще более настойчиво, он поставил перед астрономами проблему туманностей как новой типичной детали Вселенной.

Дерхему принадлежат два любопытных сочинения: «Физико-теология, или демонстрация бытия и атрибутов Бога через его творение» (1713) и «Астро-теология, или демонстрация бытия и атрибутов Бога через обзор неба» (1714). Анализ самых общих проблем проводился в ту эпоху на религиозной основе, являвшейся неизбежным и существенным элементом общефилософской картины мира. Наличие коренных закономерностей природы отождествлялось с проявлением наивысшей упорядочивающей силы — сверхчеловеческого Разума, т. е. Бога. В этом был убежден и сам Ньютон. О высоком авторитете Библии для естествоиспытателей XVII—XVIII вв. говорит то, что Галлей, например, усматривал в объяснении туманностей как разрывов в небесной сфере, обнаруживающих «области света» более далекие, подтверждение слов Священного Писания о создании света раньше самого Солнца.

Известный французский физик, математик и астроном Пьер Луи Моро де Мопертюи (1698—1759) одним из первых откликнулся на призыв Дерхема. В сочинении 1742 г. «Рассуждение о фигуре [форме] звезд» он обсудил проблему маленьких светлых пятен на небе, или туманных звезд, использовав новые списки таких объектов Гевелия и Галлея. Кант писал, что именно это сочинение Мопертюи обратило его внимание на «звездные туманности..., которые имели форму более или менее открытых эллипсов» и что сам Мопертюи «считает их большими светящимися массами, которые сплющились от чрезвычайно сильного вращения». Второй вывод (в отличие от первого — туманности как единичные плотные тела) был правильным и оказал сильное влияние на Канта при разработке им своей космологической концепции.