Место в природе для наблюдений явлений свободного пространства

Вообразим, что одна из звезд, например Сириус, исчезла без следа, и на место этой звезды явилась группа тел, сумма масс которых составляет не более тысячи или миллиона тонн. В таком случае взаимным притяжением их можно пренебречь; ежедневный опыт на Земле не показывает, насколько незначительно это притяжение, – он показывает только, что оно незаметно или ничтожно.

В теорию же тяготения пока нет надобности вдаваться. Таким образом, группа взятых тел будет находиться в свободном пространстве.

Вместо того чтобы уничтожать и притом без следа звезду, мы можем нашу группу поместить где-нибудь между звездами – только подальше от их поверхностей, так чтобы из этой группы все небесные тела и, между прочим наше Солнце, казались маленькими звездочками. Этот способ отыскать себе местечко для наблюдений явлений свободного пространства, гораздо естественнее предыдущего.

Можно даже и не создавать желаемую группу между звездами, потому что, несомненно, такие группы в бесчисленном множестве рассеяны по всему мировому пространству, и мы можем выбрать любую – стоит только поискать. Разве поиски могут быть трудны? Ну, в этом лежит гипотеза.

Даже у нас, близ земного пути, вокруг Солнца, вращается множество таких групп, что доказывается частым прохождением аэролитов через земную атмосферу. Если мы не видим их в телескопы вне Земли, на некотором удалении от нее, то единственно только по их малости.

Мы замечаем факт в Солнечной системе: Солнце одно, планет больше (8), спутников еще больше, астероидов еще больше (500), камней (аэролитов) бесчисленное множество, потому что эти камни пролетают иногда через одну земную атмосферу в одну ночь в таком количестве, что вид их напоминает падающий снег.

Вообще, чем меньше величина небесных тел, тем большее число их мы видим. Если солнц в мире так много, то тем более должно быть много планет и еще более астероидов – маленьких планеток.

Это все тела, близкие к Солнцу и подверженные его притяжению! Но разве кометы не приходят к Солнцу из бесконечности и не уходят от него в бесконечность, совершенно освобождаясь от влияния тяготения!

Кометы же состоят отчасти из группы тел. Так что могут и твердые, плотные тела описывать параболу или гиперболу и, следовательно, удаляться от Солнца в бесконечность, чтобы вечно бродить по прямой линии в свободном пространстве.

Практическая важность явлений свободного пространства

Я прежде постараюсь как можно проще и ярче изложить явления, свойственные свободному пространству.

Если я выбрал для этого несколько далекое место, то вовсе не потому, что явления, свойственные свободному пространству, больше нигде нельзя встретить. Хотя свободное пространство и существует только в междузвездном пространстве, но явления, совершенно одинаковые с явлениями свободного пространства (что я покажу в разных местах этого сочинения), не только встречаются на каждом шагу в нашей Солнечной системе, но даже близ земной поверхности и на самой этой поверхности, под самым нашим носом. Мы увидим, что каждый человек бывал в относительном свободном пространстве в продолжение полсекунды. Хотя многие из этих испытавших не имеют ни малейшего понятия о явлениях свободного пространства.

Картина места

Мы в междузвездном пространстве, откуда все солнца кажутся более или менее блестящими звездами, откуда из всех тел нашей Солнечной системы видно только Солнце в виде тусклой звездочки, куда световой луч от нашей Земли (если допустить, что она видна через необыкновенные телескопы) доходит лет через сто, так что через эти чудесные телескопы, направленные на поверхность Земли – на Европу, мы видим события Французской революции и затем лет через двадцать – нашествие Наполеона со своей армией на Европу.

Взгляните кругом – вы не увидите наше прелестное голубое или темно-синее небо в виде полушара с рассеянными кое-где светлыми облаками. Вы не увидите также наше ночное небо с мигающими, как бы живыми, звездами. Нет.

Вы увидите мрачный, черный, как сажа, полный (а не полусферу, не свод) шар, в центре которого, вам кажется, помещены вы. Внутренняя поверхность этого шара усыпана блестящими точками, число которых бесконечно больше числа звезд, видимых с Земли. Каким мертвым, ужасным представляется это черное небо, блестящие звезды которого совершенно неподвижны, как золотые гвозди в церковных куполах! Они (звезды) не мерцают, как кажется с нашей планеты, они видны совершенно отчетливо. Впрочем, чернота кое-где кажется, как будто, чуть позолоченной. Это – туманные пятна и Млечный путь, который в виде светлой широкой полосы идет по большому кругу черного шара.

Если бы нам позволили выбирать, то мы могли бы выбрать даже такую точку мира, из которой вид еще мрачнее.

Сейчас мы глядим из точки, взятой внутри нашего Млечного пути, вид которого – диск или кольцо и сущность которого состоит из отдельных звезд. Млечный путь не один – таких кружков множество[2], они представляются с Земли маленькими туманными пятнышками, иногда видимыми только в телескоп.

Если перенестись к одному из этих туманных пятнышек, то пятнышко представится состоящим из множества звезд и Млечного пути. Наш же Млечный путь покажется оттуда туманным пятнышком.

Мы выберем точку вне каждого из этих звездных дисков. Тогда мы не увидим уже отсюда блестящих точек звезд: мы увидим только черноту и туманные – белесоватые или золотистые – пятна, каждое из которых есть Млечный путь.

Но это уже слишком: я предпочитаю выбрать звездное небо.

(Заметим, что некоторые туманные пятнышки могут быть действительными туманностями вроде кометных, потому что сильнейшие телескопы не открывают в них отдельных звезд).

Выбор почвенника

Итак, мы там. При наблюдении явлений приходится перемещать наблюдаемые тела; а при перемещении тел нужно на них давить; а когда вы на него давите, и оно на вас давит; а когда оно на вас давит, вы передвигаетесь по направлению его давления, передвигаетесь вместе с телом, которое вам служит опорою и которое я буду называть почвенником.

Передвижение почвенника, к которому относятся явления, представляет неудобство, для устранения которого необходимо его сделать неподвижным, независимым от движения наблюдаемых тел и наблюдателей, которые должны иногда иметь в нем опору; в противном случае мы будем наблюдать явления, отнесенные к подвижному почвеннику, т. е. в таком случае мы будем наблюдать не абсолютные, но относительные явления.

К чему же прибить или прикрепить наш почвенник? К другому телу. А его к чему?

У берега на тихом неволнующемся море неподвижно стоят лодка и пароход. Спрыгните с непривязанной лодки на берег, – лодка тихо задвижется и отплывет от берега; спрыгните с парохода, движение его труднее заметить, но и он с течением времени подастся несколько от берега.

Подпрыгните над Землею хоть на один фут. Вы думаете, что она не приобрела или не изменила своего движения пока вы находились в воздухе? Можно теоретически точно определить ту скорость, которую она приобретает от вашего толчка или прыжка. Но, конечно, эта скорость, это движение в биллионы биллионов раз меньше той, которую приобрели вы сами упругостью ваших ножных мускулов.

Если наш почвенник будет иметь массу, довольно значительную в сравнении с массою наблюдателей и наблюдаемых тел, то его можно считать неподвижным практически, как неподвижна стоячая барка в стоячей воде, на которой (барке) расхаживают люди.

Если мы возьмем для почвенника чугунный шар, имеющий в поперечнике 100 м, то сила тяжести у его поверхности (на основании известных коэффициентов притяжения) будет в 100 000 раз меньше земной тяжести у поверхности.

Таким притяжением можно пренебречь и такой почвенник можно считать неподвижным от действия на него таких масс, как масса в 100 или 1000 раз большая массы человеческого тела.

Впрочем, сила притяжения зависит не от массы только, но и от формы, от расположения этой массы, от ее вида и ее плотности. Можно строго доказать, что произвольно большая масса может оказывать на наблюдаемые тела произвольно малое притяжение.

Притяжение нашего чугунного шара иногда может более или менее нарушать строгость явлений чистого свободного пространства.

Можно выбрать другую форму громадной массы (что полезно и для большей устойчивости, неподвижности почвенника) и вместе с тем почти бесконечно ничтожного притяжения. В главе о ньютоновском тяготении это будет разъяснено.

Хотя, для простоты, я и беру почвенник в виде чугунного шара или даже куба, но во всяком случае при последующем описании явлений свободного пространства я буду разуметь строгое свободное пространство, а не среду притяжения, которой в сущности нельзя вполне избегнуть.

Так я покажу, что два равных наблюдаемых шара из чугуна сближаются до соприкосновения в свободном пространстве единственно от влияния друг на друга притяжения в продолжении двух с половиною суток (60 час), если расстояние между ними 2 дециметра, а масса каждого – килограмм.

Свободное пространство есть предел, к которому натуральные явления могут быть только более или менее близки, могут даже казаться совершенно совпадающими, но это опять только результат несовершенства или кратковременности наблюдения.

Если бы мы глядели на эти шарики в продолжение минуты или часа, то мы не заметили бы между ними ни малейшего самостоятельного сближения и, следовательно, притяжения.