Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

Мессье начал составлять свой каталог туманностей, а также список двойных звезд лишь для избежания ошибок в поиске комет, поскольку туманности и кометы легко перепутать друг с другом. Когда в конце столетия Мессье упомянул о двух тысячах туманностей, нанесенных на карту Гершелем, он спокойно добавил, что это знание отнюдь не облегчит задачу охотникам за кометами. Таковы были приоритеты того века. Он пересмотрел старые списки и исключил из них наиболее сомнительный материал. Последняя публикация его каталога содержала 101 отдельное наименование, и хотя сами по себе они не представляли для него никакого интереса, тем не менее наиболее заметные туманности до сих пор называют по «номерам Мессье». Например, туманность в Мече Ориона обозначается как М42, в то время как Туманность Андромеды – М31, а ее спутник – М32.

МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ: РАЙТ, КАНТ, ЛАМБЕРТ И ГЕРШЕЛЬ

Ньютон начинал с очень общих и малоубедительных космологических принципов, но они были гораздо лучше обоснованы, чем выдвинутые вслед за ним в XVIII в. Так уж получилось, что в первой половине этого столетия некоторое интеллектуальное превосходство оказалось отданным человеку с совершенно другой профессиональной квалификацией – Томасу Райту из Дарема. Сначала Райта отправили на обучение к часовому мастеру, но он самостоятельно изучил практическую астрономию в объеме, достаточном для успешного преподавания навигации и работы землемером. Последняя должность побудила его написать довольно качественную работу об английских и ирландских древностях, и во вторую половину своей жизни он работал архитектором, не имея никаких выдающихся заслуг в области астрономии. О нем до сих пор вспоминают в связи с этой наукой, поскольку его идеи главным образом были подхвачены и слегка подправлены другими.

В 1742 г. Райт подготовил «ключ к небесам» – книгу, в которой содержалось пояснение очень большого (2,2 квадратного метра) плана мироздания, каким оно являлось по его мнению. В 1750 г. он опубликовал свою наиболее известную работу «Оригинальная теория или новая гипотеза строения Вселенной». Райт особенно старался внести в свою схему религиозное измерение. Еще в 1734 г. в лекции-проповеди, проиллюстрированной одной из его больших бумажных схем, он отождествил божественный центр Вселенной с гравитационным центром, вокруг которого, как он полагал, движутся по своим орбитам Солнце и звезды. Это движение, косвенно подтверждаемое собственными движениями звезд, открытыми Галлеем, остроумно объясняло, почему Вселенная не коллапсирует на какое-то одно тело под действием сил гравитации – проблему, так волновавшую Бентли.

Млечный Путь в ранней модели Райта представлял собой поперечное сечение Вселенной, если смотреть на нее в направлении основного центра. Она не была продумана до конца, и в 1750 г. он видоизменил модель, поместив звезды (включая наше Солнце) в тонкую сферическую оболочку (ил. 178). Если смотреть внутрь или вовне оболочки, то можно увидеть лишь небольшое количество звезд, но если направить взгляд вдоль направления, параллельного тангенциальной плоскости оболочки, то звезды представляются очень плотно расположенными друг к другу. Это была довольно простая гипотеза, более или менее удачно объяснявшая наблюдаемое на самом деле. Млечный Путь, как известно, имеет местами клочковатую структуру и неоднороден, но предполагалось, что это неоднородности в самой вселенской оболочке. Однако, по мнению Райта, существуют и другие возможные модели. Одна из рассмотренных им моделей представляла собой плоское кольцо, нечто вроде тонкого среза сферической оболочки. Млечный Путь объяснялся как эффект, порождаемый взглядом, направленным вдоль какой-либо из касательных к кольцу, и вновь взгляд внутрь и вовне будет продуцировать только разреженное распределение звезд, хотя в данном случае перепады в истинном Млечном Пути будут воспроизводиться чуть лучше. Конечный итог рассуждений Райта: наша Вселенная может состоять из множества подобных звездных систем, каждая из которых обладает своим сверхъестественным центром.

178

Излюбленная модель Вселенной Томаса Райта, опубликованная в его книге «Оригинальная теория или новая гипотеза строения Вселенной» (1750). Справа (фрагмент гравюры XXVII в.) – полная модель, а слева (гравюра XX в.) приведен фрагмент, на котором по причине грандиозных размеров сферы он воспроизводит сегмент оболочки звезд, стиснутых между двумя параллельными уровнями. На обоих рисунках наблюдатель, находящийся в точке A, видит относительно небольшое количество звезд, когда смотрит в направлении B или C, и огромное их количество, когда смотрит в направлении D или E, что приводит к появлению иллюзии Млечного Пути.

Сохранившаяся рукопись («Переосмысление») демонстрирует, что эта схема не вполне его удовлетворяла. Согласно его новому предположению, божественный центр был окружен бесконечным количеством концентрических оболочек. Снаружи, как он полагал, каждая из них выглядит как раскаленное солнце, но изнутри они сплошь покрыты вулканами, которые мы воспринимаем как звезды и как Млечный Путь. Бог вершит свой суд, считал он, перемещая душу с какой-либо сферы на ту, что находится ближе к центру.

Посредством своих моделей Райт показал, сколь много гипотез может быть нафантазировано с помощью одного лишь пылкого воображения, и сколь ненадежны свидетельства, которые позволили бы правильно выбрать между ними. Похоже, что ни одно из этих соображений никак не обеспокоило величайшего философа Иммануила Канта. Кант ознакомился с книгой Райта по единственному источнику – рецензии, написанной на нее в одной гамбургской газете в 1751 г. Однако, так уж получилось, рецензент допустил ошибку в нескольких существенных моментах. В своей книге «Всеобщая естественная история и теория неба», опубликованной в 1755 г., Кант показывает, что он отказывается признавать сверхъестественную природу центра в теории Райта, а потому преобразует кольцевую модель последнего в модель диска. Ввиду шаткости оснований идей Райта из них невозможно было вывести никаких серьезных следствий, и Кант добавил к уже имеющемуся арсеналу определенное количество собственных абстрактных соображений.

Солнце и планеты Солнечной системы, считал он, могли возникнуть в результате сгущения некоторого разреженного первичного вещества (возможно, здесь имеет смысл вспомнить картезианскую теорию). Он привел весьма приблизительное, качественное «ньютоновское» объяснение того, как под действием гравитации эта диффузная материя могла собраться в диск до начала сгущения, и полагал, что этот процесс протекает во всей Вселенной. Таким образом, согласно Канту, Вселенная была задумана как нестационарная. Затем эволюция тел и сжатие солнц достигает критического момента, когда они взрываются, превращаясь в тонкую материю, после чего процесс повторяется сызнова. Он полагал, что этот процесс протекает на всем протяжении бесконечного пространства в ходе бесконечно длящегося времени. Этим концептам было суждено доставить ему массу проблем в его более поздних так называемых критических философских сочинениях.

Когда около 1749 г. Иоганн Генрих Ламберт впервые серьезно задумался над структурой Млечного Пути, он, если верить его собственным словам, ничего не слышал о работах Райта и Канта. Будучи ближе к Канту, Ламберт представлял структуру Млечного Пути в форме (собирающей) линзы, но Солнце и ближайшие к нему звезды, считал он, образуют подсистему в составе этого общего образования – одну из многих подобных подсистем. Аналогичным образом он предположил, что Млечный Путь – это член системы более высокого порядка, состоящей из других млечных путей. В отличие от Райта и Канта Ламберт был хорошим математиком. Он знал о трудностях, с которыми столкнулись Эйлер (одно время они работали вместе) и другие, разрабатывая теорию возмущения Юпитера и Сатурна, и решил, что внутри Солнечной системы должны действовать силы, исходящие извне. (Позже он попытался самостоятельно представить движение двух планет с помощью эмпирических уравнений и даже предвосхитил некоторые результаты, полученные в свое время Лагранжем, исходя из теоретических