§ 2. Эволюционные идеи о Луне и кометах — начало формирования космогеологического аспекта картины мира. Эпниус

Петербургский академик Ф.У.Т. Эпинус (1724—1802) был выдающимся физиком-теоретиком. Главный труд его «Опыт теории электричества и магнетизма» (1759) принес ему мировую известность. На протяжении почти всей его жизни предметом постоянного интереса Эпинуса была и астрономия. Внимание его привлекали наиболее быстро изменяющиеся тела — кометы. Остроумно высмеивая астрологию, в том числе связанную с кометами, Эпинус серьезно рассматривал проблему последствий реального столкновения кометы с Землей, что, по его мнению, могло произойти из-за неупорядоченности кометных орбит в отличие от планетных. Он отрицал опасность встречи с хвостом кометы, поскольку сквозь него просвечивали даже слабые звезды, свидетельствуя о крайней разреженности его вещества. Что касается прямого столкновения с головой кометы, то Эпинус предполагал, что в этом случае удар может быть смягчен атмосферами. При некоторых относительных скоростях и достаточной упругости атмосфер комета может и вовсе не достигнуть поверхности Земли, а будет отброшена силой сжавшегося воздуха (это перекликается с некоторыми современными идеями о Тунгусском явлении 1908 г.).

В 1761 г. Эпинус в «Рассуждении о разделении теплоты по земному шару» вновь обращается к астрофизической — планетологической проблеме. Он первым в принципе верно объяснил более низкую среднюю температуру восточного и южного полушарий Земли. Причину охлаждения восточного полушария он видел в том, что здесь преобладают материки, тогда как в западном полушарии — океаны, отдающие зимой тепло атмосфере.

Глобальный подход в объяснении свойств различных областей земного шара позволил Эпинусу предсказать одно из крупнейших географических открытий — существование Антарктиды. Объяснив большую охлажденность южного полушария прежде всего вековым астрономическим эффектом — большей продолжительностью весенне-летнего периода в северном полушарии, чем в южном (189,5 и 175,5 соответственно; в действительности — 186,3 и 177), он счел это объяснение, однако, недостаточным и нашел еще одну причину. Он обратил внимание на сообщения мореплавателей о том, что им удавалось порой проходить по открытой воде всего в 7° от Северного полюса, что говорило об отсутствии на. этих широтах сплошного материка и об утепляющем действии океана. Напротив, в южном полушарии сплошные льды останавливали суда на гораздо более низких широтах. На этом основании Эпинус предположил, что «земли, лежащие около Южного пола [полюса], до которых мореплавателям доехать еще не удалось, составляют матерую землю... Но, — добавляет он, — я охотно сии мои догадки, справедливы ли оне или нет, оставляю потомкам на рассмотрение, ежели им со временем удастся так близко к Южному приехать полу, что о состоянии оных земель впредь можно будет обстоятельнейшия иметь известия». Эти пророческие слова были сказаны за 13 лет до первого плавания в глубь южных широт Дж. Кука (но еще лишь вокруг так и не открытого тогда южного полярного материка) и за 60 лет до экспедиции Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева, увидевших берега Антарктиды первыми.

Эпинусу принадлежит первое детальное исследование (1778) и эволюционное объяснение происхождения характерных кольцевых гор-цирков на Луне. Он первым сопоставил не только форму (что делалось и раньше, начиная с Галилея), но и процессы, протекающие на Земле, и те, что могли бы иметь место на другом небесном теле.

Эпинус давно интересовался результатами изучения земного шара, процессов, формирующих его поверхность. Он присоединялся к новой тогда теории, утверждавшей созидательную, а не разрушительную, как думали прежде, роль вулканов в горообразовании. Эту теорию подтверждал и известный вулканолог В. Гамильтон, описавший извержение Везувия в 1766 г. в богато иллюстрированном сочинении «Горящая долина» (1778). Познакомившись с этим сочинением, Эпинус увидел лунную поверхность глазами, вооруженными вдвойне, — телескопом и новой теорией вулканизма (в 1778 г. Эпинус получил из Англии ахроматический телескоп с тройным объективом и прежде всего направил его на Луну). И не мудрено, что произошло столь характерное в науке внезапное (но не случайное!) озарение: «...Мнение о происхождении образа оной поверхности Луны, может быть также от внутренняя огня, тогда же вдруг во мне родилось», — писал он. Не обнаружив, чтобы кто-нибудь до него серьезно рассмотрел бы эту идею, Эпинус продолжил тщательные исследования и в 1781 г. опубликовал сочинение «О строении поверхности Луны и о происхождении неровностей оныя от внутренняго огня». В этом сочинении впервые, после открытия Галилеем принципиального сходства Земли и Луны, строение поверхности небесного тела детально сравнивалось с земной поверхностью.

Наиболее существенным отличием Луны со времен Галилея представлялась кольцевая форма большинства лунных гор. Но сопоставление их с вулканическими районами Земли (например, с Везувием и его окрестностями) убедило Эпинуса, напротив, в большом сходстве земных (вулканических) и лунных образований (цирков). Вместе с тем вулканизм на Луне Эпинус считал явлением несравненно более грандиозным, чем на Земле. Устойчивость лунных вулканических структур, в отличие от быстро разрушаемых земных, он объяснял отсутствием на Луне атмосферы с ее ветрами и осадками. Но главное, в разнообразии форм и размеров лунных цирков Эпинус увидел стадии их развития и заключил, что на Луне не только существовала некогда (о чем уже догадывались), но и продолжается вулканическая деятельность.

Работа Эпинуса стимулировала появление аналогичного сочинения известного физика, астронома и философа Г.К. Лихтенберга в Германии (который ссылался на Эпинуса). Ставшая в дальнейшем временно общепризнанной (после наблюдений В. Гершеля, 1783—1787 гг.), теория лунного вулканизма породила одну из первых гипотез космического происхождения метеоритов (см. ниже). Но основное достоинство исследования Эпинуса в том, что он впервые серьезно обосновал новую предпосылку в изучении других планет — их геологическое, а следовательно, и эволюционное родство с Землей.

В 1784 г. в ответном письме к П.С. Палласу, сообщившему о наблюдениях В. Гершеля, Эпинус писал, что в случае достоверного открытия вулкана на Луне его следовало бы назвать именем Р. Гука, который, как он узнал к тому времени, раньше всех (1665) высказал идею вулканической природы лунных кратеров (Эпинус пришел к ней независимо).

В 1770 и в 1783 гг. в Петербурге вышла анонимно небольшая книжка Эпинуса «Рассуждение о строении мира», переложение знаменитой книги Фонтенеля «Беседы о множественности миров» (1686). Однако она не только сильно отличалась живым и ярким языком от первого тяжеловесного русского перевода этого сочинения середины XVIII в. (его сделал А. Кантемир), но и от оригинала по своему существу. Вместо вихревого картезианского мира у Фонтенеля читатель видел реальную ньютоновскую Вселенную, впервые сталкивался с детальным моделированием физических процессов на небесных телах. Умозрительная гипотеза о населенности небесных тел подкреплялась в ней удивительным открытием живучести организмов в опытах английского биолога А. Трембли (1744).

Более точно в ней описание самих небесных тел: Солнце «покрыто пламенным Океаном, испускающим из себя дым и пары, которые земные жители усматривают иногда под видом черных пятен». Кометы — не случайные гипотетические планеты из «чужих» планетных вихрей (как думал в свое время Декарт), а их хвосты — не оптическое явление (как считали многие современники Фонтенеля, например Я. Гевелий). В брошюре Эпинуса они представлены реальными членами Солнечной системы, но обычно с чрезвычайно вытянутыми и потому подверженными сильным возмущениям орбитами.

А вот как описывал Эпинус картину предполагаемых физических изменений, происходящих с кометой на ее пути к Солнцу: «Из ужасной пустоты, где мрак и смерть беспрепятственно от неисчетных тысяч лет господствуют, спешит сия комита к неизмеримому огненному Океану. Она вся объята стужею, совсем от мраза окаменела. Сила огня разрешает вскоре крепчайшим сии хлада узы, вдруг на всей поверхности оныя снедающий распростирается пожар. Моря иссякают, горы воздымляются. Раскаленным курением наполнившийся воздушный около ея круг уже кипит и незапно расседается. Теперь уже сгущенный дым, из разореннаго сего мира исходящий, непреткновенно льется в бездонную глубину, теперь распространяется ужасный хвост, более, нежели на два миллиона дневнаго пути над неизмеримою пропастью».

Эти впечатляющие строки содержат и глубокие новые идеи — наиболее раннюю мысль о ледяной природе самого тела кометы («от мраза вся окаменела»), об испарении льдов и вообще твердого вещества с поверхности кометы с приближением ее к Солнцу («моря иссякают, горы воздымляются»), о процессе возникновения хвоста («сгущенный дым, из разореннаго сего мира исходящий»).