Рождение миров - [24]
На скамейку становился человек с двумя тяжелыми гирями в руках, затем скамейку раскручивали, чтобы она завертелась с определенной скоростью, и просили человека развести руки в стороны. И как только он подымал руки, скорость вращения резко замедлялась, а когда он их опускал, прижимая гири к телу, скорость вращения снова возрастала.
Подняв руки, человек, стоящий на скамейке Жуковского, замедляет скорость своего вращения.
Этот опыт наглядно доказывает закон сохранения момента количества движения. Когда человек разводил руки в стороны, он тем самым увеличивал радиус вращающегося тела, и соответственно этому уменьшалась скорость. Наоборот, опуская руки вниз, он укорачивал радиус вращающегося тела, и скорость вращения возрастала.
Человек, стоящий на вращающейся скамейке может делать что угодно: подымать и опускать гири, приседать, становиться на цыпочки, наклоняться, — он не в силах изменить момент количества своего вращения. Каждое его движение, вызывающее изменение радиуса, будет неизбежно сопровождаться изменением скорости, а момент количества движения, то есть произведение массы на расстояние от оси вращения и на скорость, останется неизменным.
Несправедливый дележ
Ученые, исследовавшие распределение момента количества движения в солнечной системе, пришли к весьма странным выводам.
В Солнце сосредоточено 99,87 % всего вещества, имеющегося в солнечной системе. Оно самое массивное тело солнечной системы. Все планеты вместе взятые в 745 раз меньше Солнца. На их долю приходится только 0,13 % общей массы.
Момент количества движения между Солнцем и планетами распределен иначе. Планеты движутся по огромным орбитам. Поперечники орбит исчисляются миллионами и миллиардами километров. Скорости движения планет также велики. Поэтому планеты обладают огромным моментом количества движения — у Юпитера — 722,8, а у Солнца — только 40!
Солнце вращается вокруг оси медленно. Оно делает один оборот примерно в 25 суток. И поэтому, несмотря на огромную массу, Солнце обладает, самое большее, 3,37 % общего момента количества движения. У планет же — все остальное — 96,63 %!
Странное распределение! Почти вся масса у Солнца, почти весь момент у планет.
Согласно гипотезе Лапласа первобытное Солнце, отслаивая кольца, само при этом вращалось все быстрей и быстрей, так как его радиус сокращался. Казалось бы, что Солнце должно было унаследовать от породившей его туманности огромный момент количества движения. Но в действительности же момент количества движения Солнца почему-то очень мал. В чем кроется причина этого явления, — ни гипотеза Лапласа, ни разнообразные дополнения к ней не могли объяснить.
В конечном счете, это был тот же «проклятый» вопрос о «первом толчке». Этот толчок Ньютон приписывал богу, Бюффон — комете, Кант пытался обойти опасное место, придумав неестественное превращение прямолинейного движения в круговое. Лаплас, как известно, не подверг свою гипотезу математической проверке, а его последователи к этому тоже не стремились, так как в гипотезе Лапласа орбитальное движение планет вполне правдоподобно объяснялось вращением первобытной туманности. Но «проклятый» вопрос все-таки всплыл в форме распределения момента количества движения: откуда и каким образом планеты приобрели столь значительный момент количества движения, что заставило их начать свой бесконечный бег по орбитам?
Загадочное неравенство в распределении момента количества движения показалось ученым наиболее убедительным доводом против гипотезы Лапласа. Это было как бы каплей, переполнившей чашу многочисленных возражений.
Великая гипотеза, служившая науке свыше ста лет, была оставлена. Она сдалась под напором новых фактов и ушла из науки, но ушла с честью.
Для прошлых веков это была передовая, революционная гипотеза, энергично штурмовавшая небо. Она выполнила свое назначение: заставила глубже исследовать явления, происходящие в солнечной системе, помогала очищать науку от религиозного средневекового мировоззрения, сокрушала библейскую сказку о сотворении мира богом.
Как будет видно из дальнейшего, советский ученый В. А. Крат нашел простое и убедительное объяснение неравенства моментов количества движения Солнца и планет. Но это уже не могло спасти гипотезу. Многие новые открытия, наблюдения над соседними звездными мирами опровергали ее.
Глава четвертая
ВСТРЕЧА ДВУХ СОЛНЦ
Новая катастрофическая гипотеза
Гипотеза Лапласа погибла.
Круговые орбиты планет, их размещение почти в одной плоскости, близкой к плоскости солнечного экватора, обращение планет, одинаковое по направлению с вращением Солнца, совпадение орбитального движения спутников с вращением планет — все это снова превратилось в загадку.
Кроме того, перед учеными встала другая задача: показать, почему у планет момент количества движения больше, чем у Солнца. Иначе говоря, надо было найти, и откуда взялся материал, из которого образовались планеты, и какая причина закрутила всю эту гигантскую планетную «карусель», имеющую свыше одиннадцати миллиардов километров в поперечнике.
Ученым казалось, что причиной неравномерного распределения момента количества движения между Солнцем и планетами может быть только вмешательство какой-то посторонней силы.
