«Продолжительность лучеиспускания Солнца»

Константин Эдуардович Циолковский

1897

Публикуется по журналу «Научное обозрение», 1897, No7, стр. 46-61

 

Давление внутри звёзд (солнца) и сжатие их в связи с упругостью материи.

Мы не имеем никакого понятия о законе распределения вещества в массах небесных тел; одно только очевидно: постепенное возрастание плотности небесного тела по мере приближения к его центру. Тут две причины: более плотные вещества опускаются книзу — к центру солнца или планеты; кроме того, эти самые вещества ещё более уплотняются, благодаря страшному давлению, которому они подвергаются в центральных частях небесного тела.

Когда температура тела ещё достаточно высока, как, напр., солнца, все вещества, находясь в жидком или газообразном состоянии, имеют полную возможность расположиться по естественному закону плотностей. Затем, когда некоторое понижение температуры в связи с страшным давлением обращает многие из них в твёрдое состояние, упомянутый закон не должен нарушиться, и его, в общих чертах, мы можем, значит, применять и к таким телам, как Луна, Земля и другие небольшие планеты. Весьма вероятно, что в центрах их лежат громадные массы иридия, платины, золота, или тел ещё более плотных, но неизвестных нам; на этих массах толстыми сферами располагаются вещества все менее и менее плотные, по мере их приближения к поверхностям планет. За металлами следуют более лёгкие соединения их с металлоидами; наконец, — вода и воздух. Слои металлов и других веществ, конечно, не разграничены строго: в промежутке между ними, вероятно, расположены их сплавы и соединения. Кроме этого, все вещества, когда ещё были в парообразном состоянии, проникали отчасти друг в друга. Даже пары самых плотных веществ доходили, в крайне, разумеется, незначительном количестве, до наружных пределов Солнца или раскалённой планеты. Эти пары, посредством спектроскопа, мы видим теперь на Солнце, и эти сгустившиеся в крупинки пары мы собираем теперь на поверхности Земли (золото в россыпях).

Одно обстоятельство должно препятствовать отчасти сгущению вещества, опускающегося в газообразном состоянии к центру Солнца; именно повышение температуры его при переходе от низшего давления к высшему. Это подобно тому, как воздух, при своих вертикальных передвижениях, то нагревается, то охлаждается, смотря по тому, опускается он или подымается: повышение же температуры, при опускании воздуха, увеличивает его упругость, препятствуя отчасти сжатию.

Такие передвижения паров и газов в массе солнц должны дать страшную разницу температур между внутренними и наружными частями небесных тел. Но если бы их и не было — все равно температура центральных частей всякого солнца и всякой планеты должна быть выше их периферии.

В самом деле, вообразим себе где-нибудь внутри планеты быстро вибрирующую частицу материи; пусть температура одинакова, т. е. все частицы вибрируют с одинаковою скоростью. Возможно ли при этом равновесие? Никогда. Действительно, поднимаясь, наша вибрирующая частица уменьшает скорость своего движения и понижает в теле температуру той частицы, от которой оно отталкивается, чтобы лететь вниз. Опускаясь, наша частица увеличивает скорость своего движения и повышает тем температуру той частицы, от которой она отталкивается, чтобы лететь вверх. Чтобы было равновесие, необходимо, чтобы две частицы, при встрече, имели одинаковую скорость, но ведь, вообще, одна поднимается, а другая опускается; стало быть, скорости, а следовательно и температуры их, когда они разойдутся, будут разные. Отсюда даже получаем способ для определения разности температур двух слоёв воздуха, жидкости или твёрдого тела. Однако и при этом условии равновесие не будет соблюдено, потому что страшно нагретые центральные области планеты будут передавать свою теплоту менее нагретым частям, путём лучеиспускания и теплопроводности. Таким образом, разность температур будет меньше, чем это следует из нашего грубого представления. Кроме того, для каждого слоя она будет различна, в зависимости от степени теплопроводности и теплопрозрачности его.

Если бы масса небесного тела была распределена равномерно, так что плотность его была бы везде одинакова, как снаружи, так и в центре, то давление в последнем было бы меньше, чем при непрерывном уплотнении к центру.

Определим это наименьшее давление в центре светила.

**********

 

Вы прочитали только часть статьи Константина Эдуардовича Циолковского.

Хотите прочитать всю статью? Вы можете её читать онлайн на этой странице или скачать бесплатно в формате PDF в разделе сайта «Научное наследие».

Приятного прочтения!