Пьер Симон Лаплас. Его жизнь и научная деятельность

Древние наблюдения в сравнении с новейшими показали, что движения Луны и Юпитера постоянно ускоряются, движения же Сатурна замедляются. Из этих наблюдений можно было вывести удивительные и неутешительные для нас последствия. Из ускорения движений планет можно заключить, что они приближаются к Солнцу; замедление же их ведет к обратному предположению. Итак, если бы замечаемые ускорения и замедления могли продолжаться беспредельно, то Солнечная система со временем лишилась бы Сатурна со всеми его спутниками и кольцом, Юпитер погрузился бы в раскаленное вещество Солнца и Луна упала бы на Землю. Такие события предсказывали многие: они казались вероятными. Иначе быть не могло при том состоянии, в котором находилась астрономия даже после Ньютона. Разрушение нашей Солнечной системы казалось неизбежным. Весь вопрос был только во времени, которого, конечно, никто не мог определить в точности. Люди предполагали, что конец мира настанет не скоро, и беззаботно продолжали есть, пить и веселиться.

Это замечание, конечно, относится только к толпе, девиз которой: после нас хоть потоп. Ученые корпорации принимали к сердцу и будущее, и прошедшее вселенной так же, как и настоящее. Парижская академия наук сочла своею обязанностью привлечь к такому важному вопросу ученых всего света. Многие великие ученые того времени посвятили ему свои силы; они обогатили науку своими открытиями, однако, не дали прямого ответа на вопрос о судьбе нашей Солнечной системы. Эта честь принадлежит творцу небесной механики, Лапласу.

Из того, что мы здесь сказали, очевидно, что для решения данного вопроса необходимо было объяснить причину ускорения и замедления движений упомянутых светил небесных. Земля описывает вокруг Солнца эллипс, вид которого изменяется периодически: путь Земли то приближается к окружности, или расширяется, то удаляется от нее, или сужается. Наблюдения за несколько столетий убеждают нас в том, что орбита Земли год от года сужается; но этот процесс ограничен, т. е. придет время, когда орбита опять начнет расширяться до известного предела. Лаплас доказал, что средняя скорость обращения Луны вокруг Земли зависит от вида земной орбиты: сжатие последней увеличивает скорость движения Луны, а расширение уменьшает. Итак, замечаемое ускорение движения Луны становится явлением вполне понятным.

Однако причину этого ускорения долгое время не могли открыть. Приписывали его влиянию эфирной среды, в которой движутся небесные тела. Но если бы это было так, то та же причина, действуя на планеты, стремилась бы изменить установленный порядок во всей вселенной; в движении планет замечались бы постоянные неправильности, и все это кончилось бы тем, что они столкнулись бы с Солнцем. Это – один из самых важных вопросов космологии; в настоящее время он совершенно решен, и этим человечество обязано Лапласу. 19 марта 1787 года он представил академии наук неожиданное и ясное решение этого вопроса. Он доказал, что замечаемое ускорение есть необходимое следствие закона всемирного тяготения.

Это важное открытие пролило свет на многие другие явления, наблюдаемые во вселенной. Лаплас вывел из своей теории движения Луны, что среда, в которой движутся небесные светила, оказывает только самое незначительное сопротивление, потому что, если бы оно могло иметь влияние, то всего более отразилось бы на движении Луны; между тем, этого совсем незаметно. Изучение движений планет имеет важное значение. Из него можно заключить, что вращение Земли вокруг оси не подвержено изменениям. Продолжительность дня в течение двух тысяч лет изменилась менее, чем на сотую часть секунды. Замечательно, что астроному нет надобности выходить из обсерватории для того, чтобы измерить расстояние от Земли до Солнца. Для этого ему необходимо только прилежно изучать изменения в движении Луны.

Ускорение среднего движения Юпитера и замедление движения Сатурна были открыты Кассини, Маральди и Горроксом. Многие математики пытались объяснить это явление, но надлежащее решение вопроса далось только Лапласу; он нашел, что от взаимного притяжения двух упомянутых планет между ускорением движения Юпитера и замедлением движения Сатурна существует определенное соотношение. Явление это – периодическое, период же его составляет 929,5 лет; он начался, следовательно, во времена самого возникновения астрономии. Такие неравенства в движении небесных светил называются вековыми, потому что период их составляет несколько веков. Пока не открыта периодичность явления, оно является исключением из общего правила; после же такого открытия кажущееся исключение становится веским доказательством общего закона. В данном случае открытие периодичности убеждает нас в том, что наступит время, когда скорость Сатурна начнет увеличиваться, а скорость Юпитера станет уменьшаться. Таким образом, исследования Лапласа освобождают нас от страха лишиться Сатурна и видеть Юпитер погруженным в раскаленное ядро Солнца.