Амбарцумян

Очень трудно, конечно, современному человеку понять это и согласиться с такой мыслью, тем более если он неверующий и уже в детстве усвоил высказывание Демокрита[94]: «Из ничего ничто произойти не может…» Мы безоговорочно поверили и в закон сохранения массы Ломоносова — Лавуазье, распространённый на всё Мироздание, и во второе начало термодинамики.

Эту проблему глубоко и серьёзно обдумывали многочисленные и величайшие религиозные философы и Отцы Церкви, которые оставили нам свои многотомные труды в надежде, что кто-нибудь из нас обратится к этим сокровищницам мысли…

Научный аспект проблемы происхождения и развития небесных тел, к которому мы сейчас перейдём, связан с изучением перехода материи из одного состояния в другое.

Здесь появляется главнейшая космогоническая дилемма: образуются ли звёзды путём сгущения туманности или туманность образуется в результате активных проявлений самой звезды?

С древних времён почти все выдающиеся философы, астрономы, физики и математики были сторонниками «сгущения», коллапса (катастрофического сжатия под действием ньютоновских сил гравитации, притяжения), аккреции материи (гравитационного захвата вещества и последующего его падения на космическое тело). Процессы коллапса и аккреции владели умами многих поколений исследователей, которые в течение долгих сотен лет предлагали умозрительные, внутренне непротиворечивые, строгие физико-математические решения задачи конденсации, сгущения разреженной туманности в плотные небесные тела — планеты, звёзды и галактики.

История этого длительного научного поиска изобилует примерами драматических событий, бескомпромиссных дискуссий и упорного кропотливого труда.

Гипотеза Канта — Лапласа

Обратимся к истории возникновения и совершенствования концепции конденсации.

Лукреций, Эпикур, Демокрит и другие величайшие мыслители Древней Греции предложили большое количество поразительных идей и гипотез о происхождении Мира, однако наиболее обоснованные научные мысли появляются в период творчества величайшего мыслителя — Иммануила Канта.

Знаменитое изречение Канта: «Две вещи на свете наполняют мою душу священным трепетом — звёздное небо над головой и нравственный закон внутри нас» — свидетельствует о его намерении сказать своё весомое слово в этих увлекательных, поражающих воображение вопросах.

Пользуясь строгим математическим, аксиоматическим методом рассуждений и скрупулёзно изучив астрономию, Кант, почти не входя в противоречие со своими древними предшественниками, предложил свою гипотезу. Деликатно обойдя библейский постулат сотворения Мира Богом из «ничего» и одновременно не нарушая закон сохранения массы, он формулирует «небулярную гипотезу», предполагая, что в пространстве первично существовала хаотически бесформенная, но равномерно рассеянная материя, состоящая из пыли и газа. В этой среде, как утверждал Кант, частицы с большей плотностью благодаря ньютоновскому гравитационному притяжению «соберут вокруг себя материю с меньшим удельным весом, и в итоге образуются различные сгустки в виде звёзд и планет». Однако нелишне вспомнить, что до Канта Ньютон тоже думал об этом и, не совершив специальных расчётов, изложил своё предчувствие: «Мне кажется, что если бы вещество нашего Солнца и планет, и всё вещество Вселенной было равномерно распределено по всему небу, и каждая частица обладала бы присущим ей тяготением ко всем остальным частицам, и всё пространство, по которому распределено вещество, было бы конечным, то вещество, находящееся во внешних областях этого пространства, под действием тяготения стремилось бы к веществу во внутренней области и, вследствие этого, упало бы в середину пространства, образовав там одну большую сферическую массу. Но если бы вещество было равномерно размещено по бесконечному пространству, то оно никогда не собралось бы в единую массу».

К этому времени ещё не была доказана гравитационная неустойчивость равномерно распределённых частиц — задача N тел (задача Вейерштрасса). Частные же точные решения взаимодействия трёх тел в гравитационном поле были решены Эйлером[95], Лагранжем[96] и Анри Пуанкаре.

Но Кант интуитивно почувствовал, что хаотически распределённая материя неустойчива и должна распадаться, как он говорил, «должна стремиться к формированию». В этом гениальное интуитивное предвидение Канта.

Но следующий шаг Канта был менее обоснован и заключался в следующей гипотезе: «…в результате распада хаотически распределённой материи образовались все тела не только Солнечной системы, но и всей Вселенной». Свою гипотезу он возвёл в ранг всемирного закона и опубликовал в 1755 году анонимно под названием «Физико-астрономическая теория мироздания». Это была первая серьёзная публикация, положившая начало исследованиям по гравитационному сжатию и теории конденсации.