Изложение системы мира - Лаплас Пьер Симон - Страница 27

Аберрация изменяет видимое соотношение небесных явлений как в пространстве, так и во времени. Поэтому в тот момент, как мы их ещё наблюдаем, этих явлений уже нет. Мы замечаем конец затмения спутников Юпитера только через 25—30 мин [36—43^m] после того, как оно закончилось в действительности, а изменения переменных звёзд происходят на несколько лет раньше, чем мы их наблюдаем. Но поскольку все причины этих иллюзий нам хорошо известны, мы всегда можем отнести явления солнечной системы к их истинному месту и времени.

Итак, рассмотрение небесных движений привело нас к необходимости умозрительно перенести Землю из центра вселенной, где мы предполагали её местонахождение, обманутые иллюзиями и свойственной человеку склонностью считать себя главным объектом природы. Земной шар, на котором он обитает, есть планета, вращающаяся вокруг самой себя и вокруг Солнца. Если рассматривать её с этой точки зрения, все явления объясняются самым простым образом, законы небесных движений становятся общими и все аналогии соблюдаются. Так же как Юпитер, Сатурн и Уран, Земля имеет спутника, она вращается вокруг своей оси, как Венера, Марс, Юпитер, Сатурн и, вероятно, все другие планеты; она, как и они, заимствует свой свет от Солнца и движется вокруг него в том же направлении и по тем же законам. Наконец, идея о движении Земли подтверждается простотой, аналогией и вообще всем, что характеризует истинную систему природы. Мы увидим в дальнейшем, прослеживая эту идею в её проявлениях, что небесные явления во всех, даже самых малых, деталях приводятся к одному единственному закону, необходимым следствием которого они являются. Движение Земли приобретает, таким образом, ту несомненность, характерную для физических истин, которая может быть результатом либо большого числа и разнообразия объяснённых явлений, либо следствием простоты законов, от которых эти явления зависят. Никакая ветвь естественных наук не объединяет эти преимущества в большей степени, чем теория мироздания, основанная на движении Земли.

Это движение увеличивает вселенную в наших глазах. Для измерения расстояний до небесных тел оно даёт нам огромную базу, такую как диаметр земной орбиты. С её помощью с высокой точностью были определены размеры планетных орбит. Так, движение Земли, которое из-за вызываемых им иллюзий, долгое время задерживало познание истинных движений планет, затем позволило нам их узнать с большей точностью, чем если бы мы находились в фокусе этих движений. Между тем годичный параллакс звёзд, или угол, под которым из их центра был бы виден диаметр земной орбиты, неощутим и не превышает 6^cc [2"] даже для звёзд, которые, благодаря своему яркому блеску, кажутся находящимися ближе всего к Земле. Поэтому они по крайней мере, в 200 000 раз дальше от нас, чем Солнце. Такое огромное расстояние вместе с их большой яркостью с очевидностью доказывают нам, что они не заимствуют свой свет от Солнца, как планеты и их спутники, но светятся своим собственным светом. Таким образом, они являются такими же солнцами, рассеянными в беспредельности пространства, и могут, подобно нашему Солнцу, быть центрами других планетных систем. В самом деле, достаточно оказаться на самом ближайшем из этих светил, чтобы увидеть Солнце не более как светящимся небесным телом с видимым диаметром меньше 1/30^сс [0."01].

Огромные расстояния до звёзд приводят к заключению, что их движения по прямому восхождению и склонению — лишь иллюзии, производимые движением оси вращения Земли.¹⁹ Но некоторые звёзды обнаруживают и собственные движения, и очень вероятно, что они все находятся в движении так же, как Солнце, которое переносит с собой в пространстве всю систему планет и комет, подобно тому, как каждая планета увлекает свои спутники в своём движении вокруг Солнца.

Глава III О КАЖУЩИХСЯ ЯВЛЕНИЯХ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ДВИЖЕНИЯМИ ЗЕМЛИ

С той точки зрения, к которой привело нас сравнение небесных явлений, рассмотрим небесные светила и покажем полное тождество их появления с тем, что мы наблюдаем. Независимо от того, небо ли вращается вокруг оси мира, или Земля вертится вокруг самой себя в направлении, обратном кажущемуся движению неподвижного неба, ясно, что все светила будут представляться нам одинаковым образом. Разница будет лишь в том, что в первом случае они будут последовательно проходить над различными меридианами, а во втором случае эти меридианы будут проходить под ними.

Так как движение Земли является общим для всех тел, расположенных на ней, а также и для флюидов, которые покрывают эти тела, их относительные движения будут такими же, как и движения, если бы Земля была неподвижной. Так, на корабле, перемещающемся с равномерной скоростью, всё движется так, как если бы он был неподвижен. Предмет,. брошенный вертикально снизу вверх, падает в точку, из которой он был брошен. На корабле его путь представляется вертикальным, но с берега он виден как наклонный к горизонту и описывающий параболическую кривую. Однако если тело, падающее с высокой башни, предоставить силе тяжести, оно не упадёт точно в той точке, в которой отвес, опущенный из исходной точки падения, встречает поверхность Земли, а немного к востоку от неё, поскольку реальная скорость, вызванная вращением Земли, у основания этой башни несколько меньше, чем у её вершины. Анализ показывает, что отклонение точки падения происходит только на восток, оно пропорционально квадратному корню из куба высоты башни и косинусу широты и на экваторе равно 21.952 мм на 100 м высоты. Таким образом, посредством очень точных опытов с падениями тел можно обнаружить вращательное движение Земли. Результаты опытов, уже поставленных в Германии и в Италии, достаточно хорошо сходятся с вышеописанными данными, по так как проведение опытов требует особой тщательности, их надо повторить ещё с большей точностью. Вращение Земли на её поверхности проявляется главным образом через центробежную силу, которая сжимает земной сфероид у полюсов и уменьшает силу тяжести на экваторе — два явления, которые мы узнали из измерений длины маятника и градусов земного меридиана.

При обращении Земли вокруг Солнца её центр и все точки, лежащие на оси её вращения, двигаются с равными и параллельными скоростями, так что эта ось всё время остаётся параллельной самой себе. Мысленно сообщая в каждый момент небесным телам и всем частям Земли движение, равное и противоположное движению её центра, мы сделаем эту точку неподвижной, как и ось вращения. Но это сообщённое движение не влияет на видимое движение Солнца. Надо только перенести на это светило в обратном направлении истинное движение Земли. Видимые явления, таким образом, будут одинаковыми в предположении, что Земля неподвижна и движется вокруг Солнца. Чтобы более детально проследить тождественность этих видимых явлений, представим себе луч, проведённый из центра Солнца в центр Земли. Этот луч перпендикулярен плоскости, отделяющей освещённую часть Земли от неосвещённой. В точке, где этот луч пересекает поверхность Земли, Солнце находится вертикально над ней, и во всех точках земной параллели, которую этот луч встречает последовательно в силу вращения Земли, в полдень Солнце тоже будет в зените. Но поскольку всё равно, Солнце ли движется вокруг Земли или Земля движется вокруг Солнца и вокруг самой себя, её ось вращения сохраняет всегда положение, параллельное самой себе, и ясно, что этот луч описывает на поверхности Земли одну и ту же кривую; в обоих случаях он пересекает одинаковые земные параллели, когда Солнце имеет одинаковую видимую долготу, поэтому Солнце одинаково поднимается в полдень над горизонтом, и соответствующие дни имеют одинаковую продолжительность. Таким образом, сезоны и дни будут такими же, как при допущении, что Солнце неподвижно, так и при допущении, что оно обращается вокруг Земли. Объяснение сезонов, данное нами в предыдущей книге, приложимо также и к первой гипотезе.

Все планеты движутся в одинаковом направлении вокруг Солнца, но с разными скоростями. Продолжительности их обращения возрастают в большем отношении, чем их расстояния от этого светила. Юпитер, например, проходит свою орбиту почти за двенадцать лет, хотя её радиус только приблизительно в пять раз больше радиуса земной орбиты. Значит, его реальная скорость меньше скорости Земли. Это уменьшение скорости планет по мере их удаления от Солнца свойственно всем планетам начиная от Меркурия — самой близкой к Солнцу планеты и кончая самой удалённой — Ураном.²⁰ Оно вытекает из закона, который мы вскоре установим, а именно; средние скорости планет обратны квадратным корням из их средних расстояний до Солнца.