§ 4. Вторая модель иерархической развивающейся звездной Вселенной. Ламберт

Грандиозную работу по обобщению космологических фактов в науке нового времени совершил независимо от Канта выдающийся немецкий ученый-энциклопедист И.Г. Ламберт (1728—1777). В историю науки Ламберт вошел прежде всего как физик и астроном — автор двух фундаментальных, тесно связанных между собой трудов. В первом из них («Фотометрия», 1760) он разработал теоретические, физические основы одного из главных методов наблюдательной астрономии. Он открыл закон, согласно которому яркость идеально рассеивающей свет (диффузной) поверхности не зависит от направления (закон Ламберта). Кроме того, Ламберт утвердил основной закон фотометрии — экспоненциального ослабления потока монохроматического света в поглощающей среде, разделив славу с двумя другими учеными (закон Бугера — Ламберта — Бэра). Именем Ламберта была названа впоследствии единица яркости рассеивающей свет поверхности.

Новыми фотометрическими принципами Ламберт не замедлил воспользоваться для решения конкретных астрономических и геофизических задач. Он весьма точно оценил относительную яркость Луны, ослабление света в земной атмосфере, изучал явление сумерек, впервые дал фотометрическую оценку высоты земной атмосферы. Ему же принадлежит вторая, после Гюйгенса, но значительно более точная фотометрическая оценка межзвездных расстояний (около 8 св. лет до Сириуса; по современным данным 8,7 св. года).

В области астрономии он занимался также проблемами движения отдельных небесных тел и структуры Вселенной в целом, разрабатывал количественные методы наблюдательной астрономии и всюду стремился ввести строгие методы исследования. В небольшой работе «Исследование по определению орбит комет» (1761) Ламберт дал метод расчета орбит для определенных случаев. Кометы привлекали внимание Ламберта в связи с распространенным в XVIII в. представлением о населенности всех небесных тел разумными существами. Разделяя такие представления, Ламберт считал особо заманчивыми для астрономов кометы как вечно странствующие обсерватории...

Вершиной творчества Ламберта стали его «Космологические письма об устройстве мироздания» (1761). Первая половина этого большого сочинения также посвящена кометам. Во второй части Ламберт изложил свою концепцию иерархической Вселенной.

Над проблемами космологии он начал работать в 1749 г. В «Фотометрии» в главе «О блеске неподвижных звезд и их расстояниях» он представил Млечный Путь как эклиптику звезд, обращающихся вокруг некоторого общего центра (сходную идею раньше высказывал Райт). В «Космологических письмах» Ламберт дает наиболее полную, по сравнению со своими предшественниками, и вместе с тем в большей степени связанную с наблюдениями картину иерархической звездной Вселенной. Он утверждал существование во Вселенной систем трех порядков: 1) планета со спутниками; 2) Солнце (равно как и другие звезды) с планетами; 3) Млечный Путь и другие подобные ему скопления звезд, видимые как туманности из-за огромных расстояний. Кроме того, обратив внимание на крайнюю видимую неоднородность яркости полосы Млечного Пути, Ламберт выделил промежуточную систему между системами II и III порядков — большие звездные сгущения в самом Млечном Пути. Одной из таких промежуточных систем он считал все видимые с Земли звезды вместе с Солнцем.

Системы всех порядков Ламберт считал находящимися в непрерывном движении — каждая вокруг своего центра тяжести. Он первым допустил существование «пустых», геометрических центров обращения систем, однако склонялся более к идее «центральных солнц». Вся мысленная иерархия систем также представлялась Ламберту обращающейся вокруг единого неподвижного центра. Последнее неизбежно влекло за собой вывод о конечности материальной Вселенной. Однако Ламберт (как и его современник Кант) не обратил на это внимания. Но, быть может, дело было и в другом. Его грандиозная космологическая концепция была результатом глубокого логического анализа конкретных фактов. Он не признавал выводов, опиравшихся только на одну интуицию, и не претендовал на создание законченного учения о строении всей Вселенной, вообще будучи противником построения законченной всеохватывающей научной теории Вселенной, считая, что наши знания для этого совершенно недостаточны (здесь четко выступает принципиальное различие между научной теорией, как бы широка она ни была, и картиной мира).

Хотя Ламберт не рассматривал специально проблему изменения космических объектов и Вселенной в целом, тем не менее он представлял космические системы временными образованиями. Это его заключение было следствием наблюдений. Он первым оценил сжатие звездной системы Млечного Пути и ошибочно получил его слишком большим (1/10000). Из этого Ламберт и сделал вывод, что столь исключительную форму система может сохранять лишь сравнительно небольшое время и должна неизбежно изменяться.

Многие научные прогнозы Ламберта подтвердились уже в ближайшие десятилетия: открытие тысяч (!) новых туманностей (которые сначала все были интерпретированы как далекие «млечные пути», что для подавляющего их большинства было верным); открытие собственного движения Солнца; двойных и кратных звезд (Ламберту принадлежит введение самого понятия «двойная звезда»). Другие прогнозы Ламберта опередили эпоху на век или даже на два. Его утверждение, что по небольшим возмущениям в движении небесного тела можно обнаружить другое массивное, но невидимое тело, блестяще подтвердилось в XIX в. (спутники Сириуса и Проциона, Нептун). Наконец, указание Ламберта на возможность существования сверхплотных космических тел неожиданно подтвердилось с открытием белых карликов, а позднее и нейтронных звезд.

Эти же соображения Ламберта подводили к идее «черной дыры», которая в ньютонианском варианте и была выдвинута в конце XVIII в. сначала английским математиком и астрономом Дж. Мичелом (1783), а затем независимо П.С. Лапласом (1796).