Путь к звездам (сборник) - Константин Циолковский

Допустим, что энергия солнечных лучей, падающих на Землю, равномерно распределена по ее поверхности, вполне превращаясь в механическую работу; тогда на каждый квадратный метр будет приходиться около ½ лошадиной силы или на каждую квадратную сажень около 3 лошадиных сил, действующих непрерывно, день и ночь; на каждый квадрат в 5 сажен длины будет, значит, приходиться 75 сил. Работою этих воображаемых машин слой воды толщиной в 1 метр, равномерно покрывающий всю Землю, поднимается от нее неустанно со скоростью 5 сантиметров в 1 секунду; в сутки эта масса воды вздымается на высоту 4 верст (4,32 километра), а в 3 месяца заходит за крайние пределы атмосферы (300 верст).

Эта работа превышает работу всех людей, по крайней мере, в 17 миллионов раз; если бы поставить на каждый квадратный метр поверхности Земли по 5 здоровых работников, могущих трудиться без устали, то работа их сравнялась бы с работой солнечных лучей на Земле. На практике механическая работа лучей гораздо меньше; она производит ветры, движение вод… большая часть ее непосредственно переходит в тепло, которое и лучеиспускается в небесное пространство.[40]

Если бы тяжесть на всех планетах была одинакова, то везде бы механический эффект солнечной силы был один, т. е. на каждой планете полусаженный слой воды поднимался бы непрерывно со скоростью 5 сантиметров в 1 секунду; но на Луне, например, тяжесть в 6 раз меньше и потому этот слой будет проходить в секунду почти по 1 футу. Отсюда видно, что на малых планетах относительное действие лучей Солнца гораздо заметнее.

Вся Земля механически разлагается энергией, приходящейся на ее долю, в течение 26 миллионов лет. Не правда ли, я поразил вас могуществом тяготения? В самом деле, для больших планет оно весьма ощутительно. Но возьмем планеты малые! Например, Луна разлагается уже только в продолжение 170 тысяч лет: а тот 6-верстный астероид,[41] который выдумал и описал наш чудак (очерк 31), — энергией получаемых планетой лучей, — всего в неделю; следующий астероид, в 56 километров диаметром, — в 20 лет, еще же больший (560 километров) — в 20 000 лет.

Но мы видели, что малые астероиды, имея возможность образовывать вокруг себя кольца, могут пользоваться и несравненно большей энергией Солнца; если допустить увеличение поверхности, освещенной нормальными солнечными лучами, только во 100 раз, то и тогда приводимые времена чрезвычайно сократятся. Например, разложение астероида в 560 километров толщины произойдет только в 200 лет.

Сроки для переделки планет во все возможные формы — меньше указанных. Время переделки во вращающийся тонкий диск, составленный из колец (подобных кольцам Сатурна), вертящихся с различной скоростью и побеждающих своим движением силу притяжения их частей, — также меньше приводимых чисел.

Впрочем, при обращении всей планеты в очень тонкий и, следовательно, слабо вращающийся диск работа лишь чуть меньше.

Хотя существование или, вернее, образование вокруг больших планет колец, подобных тем, которые имеет Сатурн, и немыслимо, вследствие громадных скоростей, которые им нужно дать, чтобы они не могли упасть на планету (или разрушиться от тяжести), а также вследствие сопротивления планетных атмосфер (откуда придется начать процесс движения) и, пожалуй, вследствие множества других причин, — тем не менее, желая дать яркое понятие об отношении солнечной энергии, получаемой планетами, к энергии тяготения, привожу здесь результаты вычислений такого рода.

Диск толщиной в 1 сантиметр из материала плотности 3 (почти плотность алюминия), состоящий из целого ряда колец, вращающихся с разной скоростью, и имеющий поперечник в 10 раз больший земного, образуется кругом нашей планеты, энергией получаемых ею лучей, в течение трех лет (2,63 года).

Если принять в расчет, что с увеличением числа колец, или размера диска, увеличивается и сила, его образующая, то время его создания будет гораздо меньше.

Подобный же диск на Луне, при диаметре его в 10 лунных поперечников, потребовал бы 40-дневной работы.

Если разлагать (механически) планеты до самого центра, т. е. вполне, и пользоваться при этом непрерывно и быстро возрастающей поверхностью диска, как [конденсатором] солнечной работы, то, понятно, разложение это может совершиться во времена, далеко не такие ужасные, как приводимые нами. Земля была бы разложена уже не в 26 миллионов лет и Луна не в 170 тысяч лет. Да, времена эти, теоретически, могли бы быть сокращены раз в тысячу!

Повторяю, что все это практически невозможно, а если и применимо, то только к малым астероидам, не окруженным атмосферами и имеющим в диаметре какие-нибудь сотни верст<…>.

IX

Тяготение как причина скоростей небесных тел и их лучеиспускания

44. Образование млечных путей и их вращение; образование солнц с планетами и их спутниками; вращение их. Первобытная туманность, под влиянием сгущения материи силой тяготения, разделилась на бесчисленное множество туманностей второго порядка. Эти разделились на множество туманностей третьего порядка и т. д.,- подобно тому, как наружный слой земли, сжимаясь от жары и потери влаги, трескается на крупные и мелкие части или как непрерывная масса паров воды, сгущаясь в воздухе, образует капли.

Мы не можем решить вопрос, из какого порядка туманности образовался наш дискообразный Млечный Путь и подобные ему группы звезд, представляющихся с Земли, но отдаленности, более или менее округлыми пятнышками тумана.

Для простоты, будем считать туманность, из которой получился Млечный Путь и подобные ему кучи звезд, туманностью первого порядка. Стало быть, Млечный Путь будет туманностью второго порядка, а туманность, из которой образовалась солнечная система и подобные ей, — третьего порядка.

Я спрашиваю: когда первая туманность, не имевшая, положим, общего вращения, делилась на части, возможно ли, чтобы при этом разрыве ее они не получили общего, хотя и крайне слабого вращения?

Если бы два человека притянули друг друга за руки, то несомненно, что, кроме поступательных движений, они непременно сообщали бы себе и вращательные, сейчас же и уничтоженные трением о почву. Отклоните рукой и заставьте качаться маятник, висящий на тонкой нити, так, чтобы он при этом не вращался… Невозможно бросить или двинуть предмет настолько правильно, чтобы он не получил, хотя бы самого медленного вращения.

Толкните камень на гладком и чистом льду и вы еще убедитесь в том же. Теория вероятности не допускает, чтобы при разрыве туманности части ее не получили обратных вращений.

Вращения всех частей в одну сторону (предполагая, что первая туманность не вращалась) законы природы не допускают, но вращения более или менее обратные допустимы и необходимы.