"Путь к звездам (сборник)" - читать интересную книгу автора (Циолковский Константин Эдуардович)

I Наружное строение Вселенной

1 Величина Земли. Если идти непрерывно день и ночь, и «по морю, яко по суху», со скоростью 4½ километра[6] в час, то через год такого беспрепятственного и неустанного шествия мы обойдем весь земной шар по большому его кругу.

Если употребить только по одной секунде на осмотр каждого квадратного километра Земли, то на осмотр всей ее поверхности потребуется 16 лет; на осмотр же одной суши надо от 4 до 5 лет. Если осматривать ежесекундно каждую десятину ее, то нужно 400–500 лет. Несмотря на громадное полуторамиллиардное население земного шара, на каждый квадратный километр его поверхности приходится средним числом только по 3 человека. На одного человека приходится около 33 десятин с морями; одной же суши — около 8 десятин. На семейство в 6 человек приходится моря и суши 2 кв. км, или около 200 десятин (200 гектаров).

Если предположить, что Земля разложена на кубы и что на осмотр каждого кубического километра ее достаточно одной секунды, то на осмотр всей массы Земли, снаружи и внутри, нужно 32 000 лет. Величина Земли в сравнении с величиной великолепного сказочного дворца (в 60 сажен длины, ширины и высоты) то же, что этот самый дворец в сравнении с крохотной капелькой (½ линии толщины).

На каждого человека приходится объем, равный объему планетки верст в 10 диаметром, или квадратное поле в тысячу верст длины, столько же ширины и один аршин толщины.

2. Сравнительные размеры воды, атмосферы, гор и твердой оболочки. Вообразим Землю в виде полированного шарика диаметром в длину указательного пальца (120 миллиметров). Приставшие к нему малейшие песчинки (1/10 миллиметра) изобразят высоту величайших гор. Окунем шар в воду и стряхнем с него капли; приставший к нему слой воды — глубочайшие океаны. Атмосфера, имеющая в высоту до 300 верст, представится на нашем шаре в виде слоя жидкости, толщиной в линию (2,5 миллиметра). Если же изобразить только слой воздуха, в котором может человек дышать, то на нашем шарике он не будет толще папиросной бумаги.

Температура почвы земной с удалением от ее поверхности постепенно повышается; это дает повод думать, что лишь незначительная часть Земли холодна и в твёрдом состоянии, внутренняя же ее масса горяча, расплавлена и жидка;[7] твердую кору эту, по нашему масштабу, можно изобразить тонким картонным слоем в ¼ линии толщины (толщина примерно визитной карточки).

3. Размеры членов планетной системы. Если положить, что Земля — горошина (5 миллиметров), то Солнце — великан-арбуз (550 миллиметров), Луна — просяное зернышко (1½ миллиметра), Юпитер — яблочко побольше (56 миллиметров), Сатурн — яблочко поменьше, но с обнимающим его тонким кольцом, яблочка не касающимся; Уран и Нептун — две вишни, другие планеты и спутники — малые горошинки и зернышки;[8] астероиды — песчинки и пылинки.

4. Расстояния членов этой системы. Абсолютные расстояния небесных тел так громадны, что числа, выражающие их в обычных мерах, скорее поражают, чем говорят что-нибудь нашему воображению.

Так, от Земли до Солнца нужно идти день и ночь, чтобы пройти это расстояние в 4 тысячи лет. Кругом Солнца по годовому движению Земли, значит, надо идти около 25 тысяч лет. Чуть не миллион лет требуется для обхода по орбите Нептуна, которую сам он обходит в 165 лет, двигаясь со скоростью 5,3 километра в секунду. Числа, которые бы мы дали для определения времени прохождения междузвездных пространств, совсем невообразимы: их легко написать и произнести, но не легко представить.

Уменьшая междупланетные пространства пропорционально уменьшению самих небесных тел, найдем, что горошина-Земля должна отстоять от арбуза-Солнца на 180 шагов (120 метров), яблочко-Юпитер — на 300 сажен, Нептун — на 3 с лишком версты.

Таким образом, Земля теряется в известной нам планетной системе (до Нептуна), как горошина, заброшенная на круглое поле в 3000 десятин!

Зернышко-Луна будет отстоять от горошины-Земли менее, чем на ¼ аршина (150 миллиметров).

5. Движение планетной системы. Все эти яблочки, горошины, зернышки, песчинки и пылинки не только вертятся, как детские волчки, но и движутся кругом арбуза-Солнца, который относительно их почти неподвижен и лишь только вращается.

Планетная система лежит как бы в одном поле, которое уносит на себе в прямом направлении все находящиеся на нем подвижные и неподвижные предметы.

Замечательно, что оси вращения почти всех членов планетной системы приблизительно направлены в одну сторону; они как бы стоят на том воображаемом поле; еще замечательно, что вращение и движение кругом Солнца совершается в одну сторону. Именно, если стать на северном полюсе Земли или Солнца, то заметим движение их по направлению, обратному движению часовых стрелок. Таково же движение и планетных спутников.

6. Скорости планет. Горошина-Земля переворачивается вокруг себя один раз в сугки, а кругом арбуза-Солнца делает оборот в целый год. Чем планеты или изображающие их шарики ближе к арбузу-Солнцу, тем движение их быстрее, чем далее — тем медленнее. То же верно и относительно планетных спутников. Какой-нибудь Юпитер со своими спутниками изображает в миниатюрном виде самую планетную систему, за исключением того, что тут центральное тело (Юпитер) не светит самостоятельно.[9]

Хотя наши горошины и вишни двигаются очень медленно, а поворачиваются и совсем вяло, тем не менее истинные скорости этих движений далеко не таковы. Например, краевые точки Земли, удаленные от оси вращения, двигаются, как пули и бомбы сильнейших орудий; большие планеты вращаются гораздо быстрее. Общее же движение всех точек небесного тела вокруг Солнца даже трудно себе представить. Земля, например, пролетает каждую секунду около 27 верст. Если бы только частица Земли, величиной и массой равная бомбе, ударилась о неподвижную стену, то энергия этого остановленного движения была бы в 2–3 тысячи раз ужаснее разрушительного действия лучшего военного орудия. Если бы камень был пущен от поверхности Земли с такой быстротой, с какой движется Земля вокруг Солнца, то этот камень навсегда бы удалился от земного шара и, вечно стремясь в одном направлении, потерял бы менее половины своей первоначальной скорости.

7. Понятие о скорости света, которое послужит нам к дальнейшему изложению. Скорость света такова, что в одну секунду он успевает 7–8 раз обежать кругом Земли. Пространства планетной системы им пролетаются примерно с такой же легкостью, с какой муха перелетает из одного конца комнаты в другой или как птица — из одной части города в соседнюю. Так, луч света доходит от Луны до Земли почти в 1 секунду, от Солнца до Земли — в 8 минут, а всю известную нам планетную систему, от Нептуна до Солнца и обратно, — в 8 часов. Да, не мала-таки и планетная система, если даже для быстрого луча света она представляет более чем для путника расстояние в 30 верст! (Так как это расстояние путник пройдет менее чем в 8 часов).

Ведь свет движется в 500 000 раз быстрее пушечного ядра, которое должно лететь расстояние, пролетаемое лучом в 8 часов, в течение 400–500 лет…

8. Млечный Путь. Млечный Путь есть скопление миллиардов (буквально, а не в смысле множества; я всегда буду выражаться, по возможности, точно) звезд, или солнц, занимающих в совокупности дискообразное пространство, в роде лепешки или сдавленного шара, и находящихся друг от друга на громадных расстояниях. Все видимое простыми глазами звездное небо, вместе с туманной полосой различаемых только телескопами звезд, есть Млечный Путь. Крупные для глаз звезды — ближе к нам, мелкие, вообще, — дальше, самые мелкие — представляются по отдаленности белесоватым туманом. Мы с своей Землей находимся приблизительно в середине Млечного Пути; поперек его мы видим только сравнительно близкие звезды, которые потому и не сливаются в одну туманную массу; вдоль же его мы наблюдаем такое множество и настолько отдаленных звезд, что они нам кажутся туманом.

Солнце — одна из звезд Млечного Пути, но мы отстоим от нее так близко, что она нас ослепляет; все звезды таковы, если к ним приблизиться; исключение составляют спутники солнц[10] — планеты и спутники планет. Простым глазом их можно увидеть не более десятка. Освещенные солнцем и очень сравнительно близкие к нам, они кажутся звездами, но если приблизиться к ним, они окажутся жалкими планетами, вроде Луны. Телескопами можно их видеть несколько сотен; все это спутники нашего Солнца; спутников других солнц нельзя видеть, по их отдаленности.[11]

Расстояние до ближайших звезд настолько громадно, что, даже уменьшая его так, как мы уменьшили Землю, превративши ее в горошину, получим тысячи верст. Итак, звезды — по нашей картине (по нашей миниатюре), — самосветящиеся арбузы различной величины, расположенные друг от друга на тысячи верст.

Но как должны быть светлы такие арбузы, чтобы быть видимыми на тысячи верст! Поэтому некоторые звезды в нашей модели обойдутся чуть не в гору. Так, Сириус будет иметь в диаметре около 3 сажен.

Понимая солнечную систему как среднее пространство, приходящееся в Млечном Пути на одну звезду, скажем, что Земля теряется в нем, как капля воды в океанах.

Это пространство, или расстояние до соседних звезд, так громадно, что и быстрый луч света пробегает его годы. Весь же известный при посредстве телескопов Млечный Путь пробегается светом в тысячи лет. Малейшая инфузория, едва различимая в микроскоп, по своим размерам имеет в водах Земли несравненно большее значение, чем Земля в Млечном Пути. Подразумеваю тут, конечно, значение Земли не духовное, а только в отношении занимаемого ею пространства.

9. Величие Вселенной. Млечный Путь содержит такое множество звезд, что если бы все они слились в одну, то получилось бы солнце, которое заняло бы планетную систему, по крайней мере, до Юпитера.

Но Млечный Путь не один; есть подобные ему многочисленные скопления звезд. С Земли, т. е. из нашего Млечного Пути, эти скопления представляются в виде телескопических туманных пятнышек более или менее округлой формы.[12] Число их, может быть, так же велико, как и число звезд в Млечном Пути.

Расстояние между млечными путями колоссально и требует для своего прохождения, со скоростью света, миллионы лет.

Если бы они появились 100–200 тысяч лет тому назад, то мы бы их теперь не могли видеть, потому что луч света в это время не успел бы дойти до нас. Они должны явиться миллионы лет тому назад, чтобы мы их видели так, как видим теперь. lt;…gt;[13]

Группа млечных путей, по всему вероятию, составляет еще какую-нибудь единицу высшего порядка…

10. Движение звезд. Я говорил, что воображаемое поле на нашей планетной системы, как бы увлекаемое бурей, двигается в прямом направлении, так что и Солнце проходит каждую секунду несколько десятков верст. Подобные же скорости, но в разнообразных направлениях, имеют и все наблюдавшиеся звезды. Только скорость отдаленных звезд измерить чрезвычайно трудно, даже пока невозможно. Иные звезды пробегают в секунду сотни верст и, несмотря на такую быстроту движений, их перемещение простыми глазами нельзя заметить и в течение тысячелетий.

Отсюда неверный, хотя и употребительный, термин: «неподвижные звезды».

Причина этому — огромные расстояния между звездами. Если бы ближайшая звезда вздумала обежать кругом Солнца или нас (что одно и то же, ибо мы, сравнительно, находимся с Солнцем почти в одной точке) со скоростью света, то и тогда на это ей понадобились бы годы или десятки их. Сколько же времени нужно бежать звезде ее естественным ходом, который в сотни тысяч раз слабее!

Звезде для этого нужны миллионы лет, а в тысячи лет она может пройти только малую долю градуса.

Если бы мы жили и мыслили поразительно медленно, так что столетие превратилось бы для нас в 1 секунду, то мы воочию увидели бы чудное зрелище ползающих в разных направлениях звезд. Блеск одних бы усиливался, других — ослаблялся. Иные бы проходили так близко, что свет их ослеплял бы нас… Млечный же Путь, по своей отдаленности, долго бы еще казался неизменным.

11. Вид с разных точек Вселенной. Что увидит человек, переходя с произвольной скоростью из одной точки Вселенной в другую? Так как он обязательно направляется с Земли, то прежде всего он заметит, как быстро уменьшается Земля, занимавшая вначале немного менее половины неба в виде сероватой чаши, во внутренность которой он смотрит. Чаша становится все меньше и меньше и превращается уже в гигантское блюдечко.

Солнце будет изменяться гораздо медленнее; чтобы не спалить себя, мы будем от него удаляться, ввиду чего оденемся потеплее. Вид ззездного неба надолго останется неизменным; но вот Солнце уже превратилось в звезду; Земли и других планет давно не видно; узор созвездий заметно не тот, лишь мелкие звезды да Млечный Путь все те же.

Полетим быстрее; тогда все крупные звезды покажутся движущимися, — как деревья в лесу для быстро проезжающего мимо них путешественника; одни бы к нам приближались и светили сильнее, другие удалялись и исчезали из глаз. Полетим еще быстрее, потому что уже надоела эта перемена декораций! Если мы двигаемся вдоль лепешки Млечного Пути, то туман его с одной стороны все более и более разлагается на звезды и, наконец, исчезает. Звезды видны кругом, но Млечный Путь в виде полукруга — только с одной стороны… Теперь и звезды видны только с одной стороны… Звезды все тускнеют, мельчают, пропадают, и остается лишь дуга Млечного Пути… дуга эта постепенно уменьшается, превращаясь в туманное пятнышко.

Вглядываюсь и вижу кругом много таких же туманных пятнышек. Это — другие млечные пути. Я не вижу кругом ни звезд, ни Солнца, а только одни эти пятнышки, едва-едва белеющие… Пролетаю всю компанию пятнышек, которые оставляю в стороне, в одной куче. Куча уменьшается и исчезает… Полнейший мрак… Неужели это конец всему, пределы мира?! Как бы не так! Летим быстрее в том же направлении: и вот из мрака выделяется другая компания пятнышек — не тех, что мы оставили… Все повторяется в обратном порядке, и мы вступаем в новый мир, о существовании которого можем только догадываться.

И сколько таких миров, сколько таких смиренных, из бесконечности, компаний пятнышек?!..lt;…gt;