«Сколько времени существует Вселенная»
Константин Эдуардович Циолковский
1920
Когда-то Земля оторвалась от Солнца в виде туманного кольца, окружающего такую же разреженную массу будущего Солнца.
Кольцо разорвалось, части его притянулись между собой и образовали газообразную, слабо вращающуюся сферу. Этот шар, лучеиспуская, сжимался, вращался от того быстрее и, под влиянием центробежной силы, сплющивался, пока не отделил от себя туманное кольцо — будущую Луну.
Разреженная газообразная масса Земли продолжала уплотняться. Под влиянием этого и химических процессов, происходящих в ней, она испускала все более и более яркий свет.
Некоторое время Земля сияла, как маленькое Солнце, но затем стала понемногу угасать. Температура ее начала понижаться, образовалась на ее поверхности, под слоем обширной атмосферы, твёрдая корка из тугоплавких веществ. Корка эта сначала блистала белым калением, но потом охладилась до краснокалильного жара; а после этого стала темнеть и погрузилась в мрак.
Соображения и вычисления В.Томсона относительно времени охлаждения Земли до теперешнего ее состояния дали на время этого процесса от 20 до 400 миллионов лет.
Значит, наша планета существует не менее 20 миллионов лет.
Д.Дарвин, сын знаменитого Ч.Дарвина, считая время от момента отделения Луны от Земли, даёт для возраста последней 57 миллионов лет. Не менее времени должна существовать и Земля.
Тет и Ньюкомб, основываясь на силе лучеиспускания Солнца и скрытой энергии, выделяемой им при сжатии, вычисляют для жизни Земли от 10 до 20 миллионов лет. Вероятно, что сжатие разреженной массы будущего Солнца происходило вначале очень медленно и, потому, число Ньюкомба оказалось чересчур мало.
Уже твёрдая, но ещё накалённая кора Земли, со своими громадными первобытными горами, трескалась и крошилась вследствие неравномерной температуры. Когда водяные пары сгустились в воду, и она осела на землю в виде океанов, то постоянные дожди ещё более разрушали горячие горы и смывали продукты разрушения в долины и океаны.
При дальнейшем охлаждении планеты, замерзание воды в трещинах возвышенностей ещё ускорило разрушение гор и усилило наносы песка, глины, гравия, камня и т.д. Наносы эти разных эпох называются формациями. Общая толщина наносов достигает 20 вёрст.
Понятно, что нужно громадное время для их образования. Геологи, сравнивая толщу всех наносов с толщиною векового современного наноса, вычислили время бытия Земли, начиная с момента растрескивания гор. Так Уолес насчитал 28 миллионов лет, тогда как другой геолог даёт 84 миллиона.
Радиологи, основываясь на времени разложения радиоактивных тел — урана, тория, актиния и других — доводят возраст нашей планеты до миллиарда лет. Это уже в 2,5 раза больше самого большого из приведённых чисел.
Но Земля — ничтожная пылинка Вселенной. Если она просуществовала тысячу миллионов лет, то сколько же времени живёт Солнце, которое в 1,300,000 раз больше Земли?
Сколько времени ещё существуют звезды — эти удалённые от нас солнца, некоторые из которых во столько же раз больше нашего Солнца, во сколько оно само больше Земли?
Сколько, наконец, времени живёт Вселенная, состоящая из бесчисленных солнц? Конечно, в иной форме, Вселенная существовала вечно, но мы имеем в виду существование ее в известных нам формах.
Приведём тут свои соображения о времени жизни одной уже угасающей звезды, почти прожившей свой век. Эта звезда есть Арктур. Несмотря на свою старость, она ещё очень яркая. Она так громадна, так могущественна, что и старость не могла ее сокрушить. И теперь она ещё звезда первой величины, невзирая на ее удалённость от нас. Если вы продолжите хвост Большой Медведицы по слегка изогнутой прямой линии, то как раз встретите эту яркую звезду.
Звезды, или солнца зарождались в разные времена и потому имеют разный возраст: иные младенческий, другие — юный, третьи — возмужалый, четвертые — находятся на закате своих дней, как наш Арктур. Кроме того, относительный возраст или состояние звезды зависит от ее величины или могущества: большое солнце медленнее старится и дольше живёт.
Локиер жизнь звёзд разделяет на 10 стадий. Высшая из известных стадий, Аргосская, соответствует температуре на поверхности солнц от 12 до 13,5 тысяч градусов Цельсия. Возраст нашего Солнца средний и относится к Сирианской или, быть может, к Прокионской стадии, с температурой от 4,5 до 6 тысяч градусов. Десятая стадия относится к остывшим небесным телам, каковы остывшие солнца и планеты с погасшими поверхностями. Наш Арктур относится к 8-й стадии, Альдебаран-Арктурской, и потому имеет температуру от 1,5 до 3 тысяч градусов. Это уже старость. Он прожил самую лучшую пору своей жизни. Если мы определим век такой звезды, продолжительность цикла ее жизни, то мы найдём наименьшее время существования Вселенной в ее теперешнем виде.
Чтобы узнать истинную яркость какой-нибудь звезды, мы должны вообразить ее на таком же расстоянии, на каком находится наше Солнце. Такие соображения показали астрономам (Лебок), что Арктур в 8,000 раз ярче Солнца. Это на старости-то лет… при низкой температуре! Как же светил бы Арктур в полном расцвете своих сил!
Такое солнце, как Арктур, на таком же расстоянии, как Земля от нашего Солнца, заняло бы на небе половину расстояния от горизонта до зенита (высшая точка неба) и накалило бы любую планету докрасна.
Но не в том дело! Расчёт показывает, что диаметр этой звезды по крайней мере в 90 раз больше диаметра Солнца. Отсюда выходит, что запас потенциальной энергии этой звезды в 59 миллионов раз больше, чем Солнца. Дело в том, что большая часть энергии лучеиспускания солнц происходит от их сжигания вследствие громадного взаимного тяготения их частей. Математический анализ показывает, что этот запас пропорционален пятой степени поперечника звезды. Это значит, что если поперечник ее, при той же плотности, увеличится в 2 раза, то запас энергии возрастёт в 64 раза. Следовательно, потенциальная или запасная энергия Арктура в 59 миллионов раз больше, чем таковая же нашего Солнца.
Но престарелый Арктур лучеиспускает в 8,000 раз сильнее Солнца; поэтому запаса его энергии хватает только на время в 700 000 раз больше, чем запас для лучеиспускания нашего Солнца. Значит, если наше центральное светило может сиять единицу времени, то Арктур — 700,000 таких единиц. Но Арктур уже прожил большую часть своей жизни. Следовательно, он прожил уже в 700,000 раз больше времени, чем может прожить наше Солнце. Оно же прожило или может прожить, во всяком случае, больше, чем Земля, возраст которой доходит до миллиарда лет. Значит, Арктур существует не меньше 700,000 миллиардов лет.
Вы ознакомились лишь с одной из работ Константина Эдуардовича Циолковского.
Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.
Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!