Звідки взялися Земля, Сонце, Місяць і зве-зди? Чи завжди вони були такими, якими ми їх зараз бачимо?
Люди цікавилися цими питаннями з давніх-давен, але правильно відповісти на них було неможливо, тому що для цього треба було спочатку дізнатися, що ж ці світила собою перед-ють, як вони рухаються, як і їх фізичним-чна природа.
У давнину під впливом релігійних вчених-ний складалися легенди про створення світу. У різних країнах і в різний час ці легенди були різні, але завжди в них висловлювалася одна й та сама думка: світ створений з волі сверх'-природних сил - богів - і з тих пір не через змінюється, а існує таким, яким був створений і яким ми його бачимо.
У ці легенди люди вірили, бо не знали дійсних причин явищ приро-ди. Адже тільки в XVIII в. був відкритий вели-кий закон природи про збереження речовини і руху. Може змінюватися тільки стан речовин: наприклад, водяна пара перетворюється в воду або вода перетворюється в лід, а самі ве-щества залишаються. Те ж відбувається і з енер-гією: наприклад, енергія руху води на гідроелектростанції перетворюється в електрич-кість, яке приводить в рух машини, висвітлює вулиці міста і т. Д. Енергії не унич-тожа, вона тільки змінює свою форму.
Не розуміючи і не знаючи цього, але спостерігаючи, як людина своєю працею може створювати раз-ні предмети, люди вважали, що і весь світ зроблений якимось істотою, але, звичайно, істотою надзвичайно могутнім. Так і підтримувалися різні легенди і рели-гіозние міфи про створення світу.
Але поступово, починаючи з великого відкритому-ку Коперника, нагромаджувалися знання про ладі-ванні сонячної системи і зоряного світу. Ці знання згодом і послужили основою для створення наукових гіпотез про походження небесних тіл.
Наукове припущення про походження Землі та інших небесних тіл вперше висунув німецький філософ І. Кант. Це було в 1755 р Наприкінці того ж століття, не знаючи нічого про думках Канта, до подібного висновку дійшов французький вчений Лаплас.
Кант і Лаплас звернули увагу на те, що Сонце гаряче, а Земля холодна і за своїм розміром багато менше, ніж Сонце. У той же час Земля - лише одна з планет. Всі планети обертаються навколо Сонця майже по колах, в одну і ту ж сторону і майже в одній і тій же площині. Це становить основні відмінні риси сонячної сі-стеми, які повинні бути пояснені в пер-шу чергу.
Кант і Лаплас стверджували, що в природі все безперервно змінюється, розвивається. І Зем-ля і Сонце раніше були не такими, які вони зараз, а що становить їх речовина істота-вало зовсім в іншому вигляді.
Лаплас обгрунтував свою гіпотезу більш переконай-кові. Він вважав, що колись сонячної систе-ми не було, а була первинна розріджена і
розпечена газова туманність з ущільненням в центрі. Вона повільно оберталася, і розміри її були більше, ніж тепер діаметр орбіти найвіддаленішої від Сонця планети.
Тяжіння частинок туманності один до дру-гу призводило до стиснення туманності, до зменшення її розмірів. За відомим з дослідів закону механіки, при стисненні тіла, що обертається швидкість його обертання зростає.
Ви можете в цьому переконатися самі. Сядьте на легко обертається табуретку і крутитеся, тримаючи в витягнутих руках якусь тяжкість. Якщо потім ви притисне руки до грудей, то вра-щення ваше прискориться.
Але коли тіло обертається швидше, возрас-тане відцентрова сила. Наприклад, якщо ви обертає камінь, прив'язаний до мотузки, занадто-ком швидко, мотузка може лопнути і камінь відірветься.
Так і при обертанні туманності велику кількість частинок на її екваторі (які оберталися швидше, ніж біля полюсів) відривався, або, точніше, відшаровується, від неї. Навколо ту-манності виникало кільце, що обертається. Вме-сте з тим туманність, куляста спочатку, внаслідок відцентрової сили сплющувалася біля полюсів і ставала схожою на лінзу. З цієї ж причини сплющується сталевий обруч, надітий на вісь і обертається на центро-бежной машині.
Весь час стискаючись і прискорюючи своє обертаючись-ня, туманність поступово відшаровується від себе кільце за кільцем, які оберталися в одну і ту ж сторону і в одній і тій же площині.
Але газові кільця не могли бути всюди однаково щільними. Найбільше з згущень в кожному кільці поступово притягувало до себе інше речовина кільця. Так кожне коль-цо перетворювалося в один великий газовий клу-пліч, що обертався навколо своєї осі. Після цього з ним повторювалося те ж, що з величезною первинної туманністю: він перетворювався в порівняно невелика куля, оточений кільцями, знову збираються в невеликі тіла. Останні, охолодити, ставали супутниками великих газових куль, обра-щавшіхся навколо Сонця і після затвердіння перетворилися в планети. Найбільша частина туманності зосередилася в центрі; вона не охолола до сих пір і стала Сонцем.
Гіпотеза Лапласа була наукової, тому що вона грунтувалася на законах природи, через Вестн з досвіду, і перш за все на законі все-мирного тяжіння, дійсно існую-щем в природі.
Однак після Лапласа були відкриті нові явища в сонячній системі, які його тео-рія не могла пояснити. Наприклад, виявилося, що планета Уран обертається навколо своєї осі не в ту сторону, куди обертаються інші планети. Були краще вивчені властивості га-
поклик і особливості руху планет і їх спут-ників. Ці явища теж не узгоджувалися з гіпотезою Лапласа, і від неї довелося отка-тися.
Розвиток науки призвело до більш точному і глибокому знанню природи.
На зміну гіпотезі Лапласа висувалися інші пояснення походження сонячної системи. При цьому деякі вчені за рубе-жом, так чи інакше пов'язані з релігією,-рідко пропонували такі гіпотези, які по можливості були узгоджені з релігійними уявленнями про створення світу. Такі гіпотези, на противагу гіпотезам науч-ним, матеріалістичним, що не рухають науку вперед, а ведуть її в глухий кут.
Матеріалістична наука стверджує, що речовина існує вічно і вічно розвивається без втручання неіснуючих божеств. Спростовуючи псевдонаукові гіпотези, радянські вчені поряд з прогресивними вченими дру-гих країн наполегливо працюють над вирішенням працю-шого питання про походження сонячної системи і Землі.
Відомий радянський вчений акад. О. Ю. Шмідт (1891 -1956) запропонував гіпотезу, в розробці якої взяли участь астро-номи, геофізики, геологи та інші вчені. У свою гіпотезу О. Ю. Шмідт, грунтуючись на ряді даних науки, прийшов до висновку, що Земля і планети ніколи не були розпечені-ми газовими тілами, подібними до Сонця і звез-дам, а повинні були утворитися з холодних, твердих частинок речовини.
Якщо допустити, що колись навколо Сонця існувало колосальне хмара з газу і пилу, то в подальшому, за розрахунками О. Ю. Шмід-та і його співробітників, мало відбуватися наступне. Незліченні частки первона-чільного рухалися безладно. Потім їх орбіти робилися круговими і розташовувалися приблизно в одній і тій же площині. При цьому напрямок обертання частинок в яку-небудь певну сторону з часом починало переважати, і врешті-решт все частинки стали обертатися в одну і ту ж сторону.
Так замість початкового безладного руху частинок виникло струнке рух їх всіх в одному напрямку. А це означає, що все газово-пилові хмари стало обертатися в одному певному напрямку. Якщо ж у частинок спочатку не виявилося б такого пре-майнового напрямки, за яким вра-щалось більшість їх, то з них планети об-утворених не могли б.
Але в результаті зіткнень частинок при первинному хаотичному русі енер-гія їх руху частково переходила в тепло і розсіюється в простір. До деякої міри схоже з цим втрачає свою енергію руху (т. Е. Зменшує свою швидкість) ру-жейная куля, що нагрівається при подоланні опору повітря. Втрата руху став-киває частинок, як показують розрахунки, вела до того, що кулясте хмару пості-пінно сплющувалося і нарешті стало за формою схожим на млинець,
Але коли частинки були зібрані до однієї пло-скостити, відстані між ними стали менше і частинки почали сильніше притягувати один одного. Вони об'єднувалися, ущільнювалися, при-чому особливо швидко росли в розмірі та в ве-се великі частинки. Вони і притягували до се-бе сильніше, і зіткнутися з ними було легше.
Поступово більша частина пилинок в бліноподобном хмарі таким шляхом зібралася в кілька гігантських грудок речовини, ко-торие стали планетами. Ком - майбутній Юпі-тер - «жер» страшно багато речовини з про-простору між його орбітою і орбітою буду-ного Марса. Він заважав частинкам з'єднатися в цьому просторі в великі тіла і при-тягівал їх до себе. На іншому ж сторону від майбутнього Юпітера, але значно далі від Сонця утворився незабаром інший великий кому - майбутній Сатурн, який «змагався» з зародком Юпітера в поглинанні дрібних частинок.
В результаті всього цього між Марсом і Юпітером не виникло великої планети, а про-утворених багато дрібних і розрізнених: воз-ніклі астероїди, або малі планети. Впро-ніж, вони могли утворитися і в результаті того, що виникла все ж тут порівняно невелика планета з якоїсь причини рас-палась на частини. Так, принаймні, припускає-лага деякі вчені.
О. Ю. Шмідту вдалося розрахувати, що в се-редине планетної системи повинні були воз-никнути найбільші планети, а ближче до Сонця - дрібніші і далі всього від нього - теж дрібні, такі, як Плутон. За Плутоном можуть бути планети більші за його, але навряд чи ми відкриємо там гігантські планети, подібні до Юпітера і Сатурну. Чим більше виникає планета, тим більше речовини вона повинна по-брати в себе з «околиць». Ця гіпотеза дозволила О. Ю, Шмідту, а потім акад. В. Г. Фесенкова і іншим вченим теоретично обґрунтувати існуючі відстані між планетами і Сонцем і між планетами. Раніше нікому з астрономів зробити це не вдавалося. Точно так же О. Ю. Шмідту вперше уда-лось довести розрахунками, що у разі косого паде-ванні частинок на зародки планет останні стануть обертатися неодмінно в ту ж сторону,
Зародки планет, особливо великих, долж-ни були оточувати збіговиськами дрібних частинок (т. Е. Хмарами пилу і газу), з яких виникали супутники планет, подібно до того як са-ми планети виникали з газово-пилового об-лаку, що оточував сонце.
При збиранні пилу і газу в планети про-виходило одне важливе явище, про яке рань-ше теж не здогадувалися. Внаслідок нагре-вання Сонцем пилинок з них виділялися гази. Найбільш легкі і летючі з них, в осо-сті водень, назавжди розсіювалися в простір. Цьому допомагало тиск солнеч-них променів. Точно так же сонячні промені відштовхують газові частинки кометних хвос-тов. Але так було лише поблизу Сонця, яке прогрівало товстий шар пилу до деякої глибини.
На відстані до Юпітера і ще далі сонячні промені не проникали крізь товстий шар пилу в блінообразное хмара, і там водо-род уцілів. При сильному холоді, який був в цій «далекої» частини хмари, водень має намір-зал на порошинки, осідав на них, подібно до інею, що покриває на світанку в осінній ранок хо-лодной поверхню каменів.
Таким чином, до складу планет, формую-трудящих поблизу Сонця, наприклад до складу Зем-ли, водень майже не увійшов, а далеко від Сонця гігантські планети, навпаки, виявилися дуже багатими воднем. Тому в середньому пліт-ність далеких планет набагато менше, ніж пліт-ність планет, близьких до Сонця.