"Научная этика" - читать интересную книгу автора (Циолковский Константин Эдуардович)

Вещество

Сначала люди находили бесчисленное множество разнообразных веществ и думали, что они не имеют ничего общего между собою. Каждое существует само по себе. Таковы разные минералы, металлы, жидкости и газы.

Потом заметили, что некоторые тела происходят от других и обратно из этих других получаются опять прежние тела. Так из красного порошка окиси ртути нагреванием получаются ртуть и кислород. И обратно, из ртути и кислорода образуется красный порошок. Одним словом, замечается образование новых тел при тесном соединении других. Это подало повод думать, что все разнообразные вещества состоят из немногих и даже, может быть, из одного основного элемента.

Накопившиеся с течением времени факты и исследования привели к следующим выводам.

Все вещества бесконечно разнообразны, но все они состоят только из 90 тел, называемых простыми. Их сочетание по 2, по 3 и т.д., происходящее не всегда, а только при известных или неизвестных условиях, рождает все бесчисленное множество веществ мира.

Сначала все это относилось лишь к Земле, а потом распространилось и на все небесные тела. Солнца и планеты оказались состоящими из тех же веществ, как и Земля.

Кажется невозможным это подтвердить, потому что ни одно небесное тело не доступно для людей. Однако малые небесные тела, встречаясь с Землей, падают на нее в виде так называемых небесных камней или аэролитов. Они оказались такого же состава, как и земные вещества. Это сходство Земли и неба казалось невероятным. Поэтому долго думали, что аэролиты не небесного происхождения, а выброшены земными же вулканами.

Но как же узнать вещества Солнца и иных недоступных нам тел? Еще 100 лет тому назад думали, что это навсегда недостижимо для человека...

Все знают, что тела могут быть нагреты или охлаждены. Т.е. одно и то же тело может быть в разном состоянии. При этом многие свойства его меняются. Так, при высокой степени тепла (температуры) все твердые и жидкие тела делаются воздухоподобными, или газообразными. Наоборот, при низкой температуре, все газообразные тела сжижаются и затем затвердевают. При высокой температуре, кроме того, все тела испускают свет. Он как будто однообразен. Но если пропустить его через угловатое прозрачное тело (призму), то получается длинная темная полоска, испещренная поперечными разноцветными линиями (спектр). Нашли, что каждое газообразное тело имеет свою собственную особую полоску, где линии и цвета их расположены по-своему, всегда одинаково и не так, как у других.

Оказывается, что каждый газ имеет свою неизменную физиономию, по которой можно его узнать.

Но вселенная большею частью состоит из накаленных газообразных с поверхности солнц. Все эти газы испускают лучи. Они доходят до Земли. Мы пропускаем их через угловатое стекло и получаем множество газовых физиономий в виде темной палочки, испещренной поперечными светлыми линиями. Разобраться в них не так-то легко, потому что их очень много. Однако сравнивая эти портреты с портретами земных газов, видим сходство, видим слияние физиономии (или спектров) известных нам земных газов.

Отсюда и вывели, что все светящиеся небесные тела содержат такие же накаленные газы, какие находят на Земле.

Но планеты отделились от солнц, и потому они поневоле должны состоять из тех же веществ, как и их солнца.

Итак, однообразный состав вселенной из 90 земных тел подтверждается следующим: 1) светом солнц и разреженных газовых масс, 2) падением небесных камней и 3) однообразным образованием солнц, планет, лун и всех других небесных тел из громадных разреженных газообразных масс (туманностей). Выходит, что между земным и небесным нет существенной разницы: и то и другое составлено из одних и тех же материалов.

Но на этом наука не остановилась. Еще столетие тому назад мудрец Бруг подозревал, что все известные 90 тел состоят из водорода. Теперь это все более и более подтверждается. Дело осложняется только тем, что сам водород не един, а состоит из двух элементов: протонов и электронов. Значит, и все 90 элементов составлены из них же.

Мы приходим почти к единству материи: все составлено из водорода.

Но кроме водорода мы имеем еще эфир, вещество поразительно разреженное и упругое.

Это дает повод думать, что существуют еще другие виды материи, более простой. Из нее-то и составлен водород, который и без того не может быть призван неразлагаемым, или несоставным веществом.

Но что же такое вообще вещество: простое или сложное? Существует такое представление о воображаемом простом, т.е. несложном веществе. Оно состоит из быстро движущихся отдельных одинаковых частиц (атомов). По своей малости они не могут столкнуться, как сталкиваются между собой биллиардные шары. Но все же они связаны между собой особого рода притяжением, которое при очень малом между ними расстоянии заставляет каждый атом уклоняться от своего пути, как комету поблизости солнца. Происходит как бы отталкивание, но не соприкосновение (точки встретиться не могут). Относительная сила притяжения между ними (атомная сила) во много триллионов раз больше, чем притяжение небесных тел (всемирное тяготение).

Близкое происхождение нескольких таких атомов, при определенном и очень редком их сочетании, заставляет их этою же силою соединиться, без прикосновения, в тесные группы: по 2, по 3, вообще по нескольку атомов.

Конечно, возможно и обратное явление, т.е. разложение сложной группы на более простые.

Так образовывались во вселенной все более и более сложные группы, которые человек, по своему незнанию, считал неделимыми (простыми) и потому называл атомами.

Но так как начало вселенной бесконечно удалено от нашего времени (иными словами начала не было и мир всегда существовал), то процесс усложнения продолжался бесконечно, и потому все известные нам за простые частицы материи или атомы должны иметь бесконечную сложность и неизвестное строение.

Сложны и водород, и протоны с электронами, и эфирные частицы. Мы уже не говорим про частицы 90 веществ: их сложность несомненна. Наука имеет дело только со сложными, даже бесконечно сложными частицами.

Чем же отличаются частицы какого-либо известного вещества от частиц воображаемого элементарного тела? Частицы, или молекулы какого-либо вещества, например железа, так же однообразны, как и частицы элемента. Но они бесконечно сложны, имеют определенный объем, могут поэтому сталкиваться между собою (хотя при этом не происходит сталкивания истинных точкообразных атомов).

Дадим общую характеристику молекулы или сложной частицы какого-либо тела. При случайном сближении элементарных атомов в группы происходит то же, что при сближении нескольких звезд, когда некоторые из них делаются связанными друг с другом (силою тяготения), а другие делаются еще более свободными, приобретая еще большую скорость поступательного движения (задача о трех или нескольких притягивающихся телах пока неразрешимая). Действительно, некоторые элементы, чтобы вращаться друг вокруг друга, как двойные солнца, должны потерять часть своей скорости, другие же, на этот счет и на счет сближения первых, приобретают усиленную скорость и потому удаляются от новообразованной группы. Движение последней не только ослабевает, но частию превращается во вращательное, отчего упругость материи, состоящей из групп, уменьшается.

Чем сложнее образуется материя, чем больше в ее частицах сложность, тем меньше становится упругость этой материи и тем больше ее плотность.

Результатом этого является образование вещества все более и более плотного, не способного противодействовать силе тяготения. Происходит его концентрирование, образование разреженных газовых масс, гигантских солнц и отделение от них планет с их спутниками, т.е. лунами.

Но в сложных небесных телах, образовавшихся таким способом, происходит обратный процесс, т.е. разложение сложных частиц на более простые. Всегда происходят оба процесса одновременно, но в простой материи преобладают соединение (синтез) и сопряженное с ним уменьшение упругости и увеличение плотности. В сложной же разложение (анализ) и сопряженное с ним увеличение упругости, стремящееся разрушить сложные тела, каковы солнца, планеты и т.д.

Они и разрушаются, образуя опять разреженные массы и даже эфир, т.е. они становятся невидимы, как бы исчезая, как бы обращаясь в ничто. Лучеиспускание солнц, помимо их взрывов, составляет именно этот процесс образование невидимой разреженной материи вроде эфира.

Этими явлениями синтеза и анализа совершается вечный круговорот материи, то образующей солнца, то разлагающей их в эфир и очень разреженные невидимые массы.

Но кроме этого колебательного, или повторяющегося (периодического) движения, возможно общее усложнение материи, так что периоды несколько отличаются друг от друга, именно все большею и большею сложностью вещества. Есть ли конец этому усложнению и не начинается ли снова упрощение неизвестно.

Разложение и усложнение материи ничего общего с температурой не имеют. Предполагая обычный закон притяжения, можем только сказать следующее. Усложнение сопровождается уменьшением упругости одной части материи и увеличением другой (насчет сближения частиц и уменьшения скорости первой). Упрощение же сопровождается разложением сложных частиц, их свободой и увеличением упругости и скорости насчет ослабления скорости свободной и упругой части материи.

И анализ и синтез, возможно, сопровождаются особого рода возмущением эфира и своего рода лучеиспусканием. При усложнении энергия, несомненно, выделяется в виде ускорений насчет сближения частиц, т.е. атомного притяжения. При разложении та же энергия поглощается, ибо атомы разделяются, теряя часть своей скорости, поглощаемой ими от других более быстро движущихся частиц.

Но раз в последнем случае нет выделения энергии, как же может образоваться лучеиспускание? Есть какое-то возмущение, но лучеиспускания как будто не должно быть, или оно направлено извне на разлагающуюся материю.

Факты пылающих солнц все же указывают на какое-то лучеиспускание, которое, кроме возмущения, состоит в выделении разлагаемой материи.