Астрономические успехи

Астрономические успехи

В архиве РАН насчитывается 75 работ на астрономические темы, в которых тесно переплетаются его представления по космологии (строение Вселенной) и космогонии (происхождение и развитие небесных тел).

Их анализ в основном был проведен академиком В.Г. Фесенковым и профессором Д.Я. Мартыновым при подготовке четвертого тома «Собрания соч.» К.Э. Циолковского, в который вошли его наиболее значительные работы по этой проблематике.

Естественно, что руководители этого тома, так же, как и других томов, оказались в то время в трудном положении. С одной стороны, принято решение об издании трудов К.Э. Циолковского, а, с другой стороны, в астрономии издавать как-то и нечего. Руководители тома подготовили к публикации труды К.Э. Циолковского, синтезировавшие все его основные идеи, и прокомментировали их либо в вводной статье, либо в примечаниях, причем эти комментарии с нашей точки зрения были уничтожающими. Они неоспоримо свидетельствовали о неосведомленности К.Э. Циолковского в элементарных вопросах и о построении им своих теорий на обычной человеческой фантазии.

Как писал Н.Д. Моисеев, во всех работах, посвященных общему естествознанию, в том числе и астрономическим его работам он «…пользуется в полной мере своим испытанным боевым средством – интуитивной догадкой» [40] [с. 32]. Другими словами, он восполнял недостаток научных данных своими фантазиями, что и приводило его к созданию разнообразных космогонических и космологических теорий.

Любой здравомыслящий человек легко поймет, что для К.Э. Циолковского занятия астрономией были совершенно бесперспективны. В самом деле, для того, чтобы теоретически открыть здесь что-то новое, следовало владеть очень хорошо математическим аппаратом. В частности, это должно было бы быть на уровне А. Эйнштейна, в уравнениях общей теории относительности которого содержался так называемый космологический член. Этот член соответствовал допущению о том, что во Вселенной, наряду с «обычным» веществом – электронами, протонами, нейтронами, фотонами и другими частицами и полями, существует среда, создающая не тяготение, а, напротив, антигравитацию, т.е. всемирное отталкивание. В мае 1922 года А.А. Фридман опубликовал научные статьи, основанные на решении сложнейших уравнений и ставших основой последующих работ о расширяющейся Вселенной.

С другой стороны, любая гипотеза строилась на некоторых эмпирических данных – результатах астрономических наблюдений, от которых К.Э. Циолковский был в принципе отстранен. Что он мог? Ничего! Его появление на фоне столь сложной науки со знанием элементов дифференциального исчисления не предвещало ничего хорошего.

Однако проследим за его суждениями, предварительно заметив, что в науке важно не столько то, что утверждает автор, сколько извечный ответ на вопрос о том, почему он так утверждает. Наука – это аргументация, или, как говорят философы, объяснение.

В 1915 году он издал в виде отдельной брошюры свою статью «Образование Земли и солнечных систем» [132], в которой по своему обыкновению без ссылок на предшественников изложил гипотезу Лапласа.

Здесь он, т.е. К.Э. Циолковский, сообщил своим читателям, что «цель науки, разума человечества – сложное объяснить простым» [132] [с. 6]. Конечно, непонятно почему сложное нельзя объяснить сложным и что это за категория такая – сложность. Дело в том, что сложное представляется простым, если оно понятно. Но и сведение непонятного к понятному не может считаться способом объяснения наблюдаемых явлений.

А вот как рассуждал К.Э. Циолковский. «Если предположим, – писал он, – у этих элементов (материи, заполняющей космос – Г.С.) определенную форму и объем и, значит, вероятности столкновений, то это не будет достаточно просто (выделено К.Э.Ц.) и поведет к затруднениям и сложностям таким же, как и мир, который мы хотим объяснить» [132] [с. 7].

Но если этот путь ведет к сложному объяснению, то он, по представлениям К.Э. Циолковского, несостоятелен, а значит, нужно идти по другому, более простому пути.

И он писал: «Следовательно, элементы эти – равные материальные точки, не могущие встретиться…» [132] [с. 7].

Вот логика его суждений, введенная в канву исследований.

Объяснив как появились Солнца и планеты, а также жизнь, он вдруг делает отступление и заявляет:

«Причину всего называем Творцом, Богом. То что происходит, развивается – ход этого развития – зависит от начальной причины, вне природы находящейся … Слова: природа творит – тоже означает, что и Бог творит» [132] [с. 5].

Дальше опять переходит к изложению научных положений:

Он считал, что «…безгранично время, пространство и вещество» [132] [с. 6]. Но почему он так думает?

А потому, что «Наибольшая простота и естественность заключается в этих словах» [132] [с. 6]. Если бы не было этой простоты, он считал бы иную точку зрения простой и утверждал бы, что эти феномены ограничены, конечны. Заметим, что он вообще не задумывается над вопросом о степени корреляции его собственных представлений о простоте и сложности с представлениями об этом других людей, считающих понятие бесконечности безумно сложным для восприятия. Для него самодостаточно его личное мнение, которое, правда, может стихийно меняться буквально через абзац или страницу при изменении «исследовательской ситуации». Последние слова мы взяли в кавычки, поскольку никакого исследования в его работах нет, скорее это фантазии на космические темы.

Итак, считая что его «элементы», заполняющие космос, представляют из себя равные материальные точки (без формы и объема), он считает, что когда-то эти точки были неподвижны. «Этот момент примем за бесконечно (К.Э.1Д.) удаленное начало мира» [132] [с. 7]. Но как же тогда быть со вторым законом термодинамики, с идеей тепловой смерти, которую он сам столь активно критиковал.

Далее. Эти точки со временем начинают двигаться «под влиянием свойственной атомам … связи…» [132] [с. 7].

Опять его объекты «исследования» ведут себя как нравится самому исследователю. В самом деле, надо бы как-то объяснить, почему эти атомы сначала были неподвижны, а потом задвигались. В чем тут причина, откуда они взяли энергию, что их привело в движение?

Из-за сближения точек (трудно понять: он оперирует понятием то точки, то неделимого атома – Г.С.), которые столкнуться между собой не могут, образуются их прочные соединения типа двойной звезды или Земли с Луной.

Одновременно происходит и разложение таких групп, но соединений пока больше, потому что разлагаться еще нечему. Когда соединений образуется достаточно, то должно наступить равновесие, т.е. число соединений будет равно числу разложений [132] [с. 7].

Опять не понятно, откуда взялись представления о разложении образовавшихся групп, под влиянием каких сил они происходят. Далее идет изложение теории Ньютона-Лапласа о роли гравитации в появлении звезд и планет.

В принципе на этом можно было бы и ограничить рассмотрение астрономических работ К.Э. Циолковского, если бы это не вызывало бы у читателей законного подозрения о том, что из-за одной – двух неточностей, мы хотим негативно оценить все остальные его работы, из которых хотя бы одна может оказаться гениальной. Однако иллюзий здесь быть не должно – все его усилия в астрономии оказались несостоятельными.

В 1925 году К.Э. Циолковский закончил начатую тему. В работе «Образование солнечных систем» он отметил, что примерно десять лет назад, он писал статью «…с точки зрения Лапласа, но встретил затруднения» [160] [с. 48].

Вообще, он был человеком чрезвычайно эмоциональным и в постреволюционный период в своих работах много внимания уделял описанию личных творческих переживаний, затрачивая на него объемы, которые можно было бы посвятить историческим обзорам с тем, чтобы читателям было понятно, где граница известного и неизвестного, какую задачу решал сам К.Э. Циолковский.

Он писал: «Мне казалось, что я скоро с ним (с вопросом – Г.С.) покончу, но конец не приходил, и я все более и более погружался в противоречия. Все утра, все свои силы я посвящал солнечной системе. Многократно проверял все сначала, работал до полного одурения, до невменяемого состояния, много раз бросал, опять принимался и только в конце 1925 г. пришел к определенным, хотя и приблизительным, выводам» [160] [с. 48].

Чисто по человечески следует посочувствовать К.Э. Циолковскому, который, приложил столь большие душевные силы и ничего не получил.

Впрочем, рассмотрим эту его работу. Заканчивается она словами: «Конечно, это субъективно, но человек иначе и мыслить не может» [160] [с. 63].

Этой своей фразой он поставил совершенно естественный для себя знак тождества между своим бытовым мышлением и научным анализом. Академик А.Е. Ферсман, заметив эту особенность в работах К.Э. Циолковского, писал, что: «Он пытается без какого-либо сложного научного построения простыми логическими умозаключениями подойти к решению многих научных проблем, и эти мысли им выражены в… его фразе:

«Я хочу показать, что даже без теперешних наук проницательные люди древности могли дойти до познания многих истин. Это изложение может много дать даже ничему не учившимся людям. Ученые же могут найти подтверждение изложенному в обильных складах знаний, накопленных мудрейшими в течение всех времен» [160] [с. 447].

А.Е. Ферсман деликатно оставил эту фразу без комментариев, но мы отметим, что К.Э. Циолковский, к сожалению, перепутал здесь знания научные со знаниями мистическими, религиозными, бытовыми, рецептурно-технологическими и пр. В этой путанице как раз и скрывалась основа его так называемого научного творчества.

К.Э. Циолковский писал, что Солнце эволюционировало из огромной туманности округлой или неправильной формы медленно вращающейся в целом и с «неправильным» движением отдельных ее частей. Постепенно она стала шаровидной и превратилось под влиянием сил тяготения в гигантское сплюснутое Солнце (идея Рассела и Майкельсона).

Энергия Солнца возникала как следствие сжатия газов под влиянием тяготения, о роли которого говорил И. Ньютон.

В конечном итоге наступил такой момент (когда масса Солнца была в 16 раз больше (чем это имеет место сейчас), когда под влиянием центробежных сил при своем вращении оно стало отделять от себя (по экватору) газообразные кольца или даже отдельные части материи (эти идеи были развиты Лапласом и Роша). Эти кольца под влиянием силы притяжения Солнца не могли далеко от него отдалиться и находились в так называемом пределе Роща.

Солнце теряло свою массу из-за лучеиспускания, о природе которого он ничего не знает, но ссыпается на разные точки зрения. Он писал: «Так, Аррениус допускает истекающий от Солнца поток электронов. Д. Дарвин, Аббот, А. Ферсман думают, что Солнце радиоактивное тело. Деламбер, Брюстер, Принсгейм, А. Эйхенвальд предполагают то в короне, то в протурберанцах Солнца истечение альфа, – бета, – гамма – лучей. Нернст, основываясь на Эйнштейне, думает, что Солнце через 1013 лет обратится в ничто, т.е. потеряет свою массу» [160] [с. 50].

Из-за уменьшения массы Солнца уменьшается и сила притяжения к нему отделившегося кольца, которое начинает выходить постепенно за предел Роша. В конечном итоге, «безнадзорное» кольцо разрывается, а его части под влиянием сил тяготения собираются в некие островки, происходит конденсация, другие процессы, образующие в конечном итоге планеты. Теперь вступают в действие так называемые приливные силы, идея о которых была разработана Д. Дарвиным и Р. Болем.

О их сущности К.Э. Циолковский писал: «Как наша Луна производит приливы на Земле, так и любая планета возбуждает приливы на Солнце. Вследствие этого его вращательное движение тормозится, и момент его уменьшается. Отсюда следует, что момент планет должен увеличиваться. Но увеличиваться он может только через удаление от Солнца» [160] [с. 50].

Действие приливных сил еще больше ускоряет отход планет от Солнца, пока их расстояния до него не увеличится до некоторого предела, когда это действие становится малым.

В будущем Солнце должно остыть и покрыться коркой. Человечество, достигнув совершенства и исчерпав солнечную энергию, уйдет к другой звезде. Но само Солнце не погибнет, поскольку по мнению К.Э. Циолковского, как уже отмечалось, во всякого рода материи происходят два взаимно противоположных процесса: распад сложной материи и ее образование из более простых элементов [160] [с. 62] (идея, изложенная им еще в 1915 году в [132]). Если материя сложная, то господствует распад, если простая, то «…совершается соединение (синтез, интеграция)».

Далее процитируем: «На этом основании в газообразных или планетарных туманностях, даже в гигантских, очень разряженных солнцах … должно происходить образование более сложной, плотной и менее упругой материи (тяжелых элементов). Сила тяготения заставляет ее скопляться в центре и освобождать от себя краевые массы туманности. Эти области будут свободны от тяжелых элементов и потому будут представлять беспрепятственное поле для непрерывного образования сложных атомов. Они будут все более и более накопляться в центре туманности, где дадут начало будущему светилу. В этом центре, напротив, преобладает распад атомов, так как простых элементов там меньше.

Когда же вследствие остывания и увеличения вязкости в темных (т.е. угасших – Г.С.) солнцах все более и более накапливается простая материя, которая, будучи легкой и очень упругой, в один прекрасный день преодолевает силу притяжения частей солнца (и их сцепления) и производит грандиозный взрыв. Появляется новая звезда (Солнце), которая через некоторое время обращается в планетарную туманность. Один из периодов жизни Солнца (звезды), таким образом, будет закончен, чтобы повториться в том же порядке.

То же, но гораздо раньше, должно произойти и с планетами…» [160] [с. 62]

Работу [160] он, рассуждая об этой идее, заканчивает напоминанием о том, что о периодичности мира учили еще буддисты, о возрождении Солнца мечтали Демокрит и Кант, а Арфениус и Инес более определенно говорили о взрыве угасших солнц.

Во всех приведенных в этой работе рассуждениях, таким образом, почти нет ничего нового, поскольку свою космогоническую гипотезу он основал на гипотезах других ученых. Но, как отметил академик В.Г. Фесенков, эту гипотезу К.Э. Циолковскому вследствие крайней сложности вопроса не удалось правильно разработать в количественном отношении. «Впрочем, – как писал он, – попытки других исследователей в том же направлении не были по существу более успешны, чем и обусловлен тот печальный факт, что в настоящее время все еще отсутствует полностью обоснованная теория происхождения планет и развития солнечной системы» [82] [с. 12].

Если бы только этими словами можно было бы и закончить рассмотрение этой работы К.Э. Циолковского, то можно было бы сделать вывод о его неудачной попытке внести свой вклад в космогонические воззрения своего времени. Однако оценка, к сожалению, должна быть более суровой.

Дело в том, что в основе этой работы лежали расчеты сил приливного трения. И, конечно, все студенты – астрономы знали, что их невозможно определить даже решая сложнейшие интегро-дифференциальные уравнения.

Академик В.Г. Фесенков в связи с этим писал: «Заметим, что вычисление влияния приливного трения на вращение Солнца и планет, а следовательно, на размеры орбит планет и спутников представляет почти неразрешимую задачу, так как требует знания коэффициентов вязкости поверхностных слоев солнца и планет при различных и по существу неизвестных нам физических условиях. Циолковский при решении вопроса пользуется лишь более или менее вероятными аналогиями. Так, например, высота прилива в земном океане определяется им из простой пропорции:

т.е. высота прилива относится к земному радиусу так, как разница в силе лунного притяжения между центром земного шара и точкой его поверхности, обращенной к луне, относится к силе тяготения на земной поверхности. Эта пропорция в сущности ничем не обоснована и, конечно, неправильна, уже потому, что при образовании приливной волны гораздо большее влияние имеют тангенциальные ускорения, которые здесь совершенно не учитываются. Определив таким путем высоту прилива, Циолковский определяет его работу, считая ее пропорциональной произведению поднятой приливной массы на разность угловых скоростей Земли вокруг оси и луны на своей орбите, причем коэффициент вязкости при этом не учитывается вовсе» [82] [с. 11-12].

К сказанному следует добавить, что вывод всех своих формул, связанных с приливным действием, он привел в позже выпущенной брошюре [103], появившейся как ответ на замечания, посыпавшиеся на эту его работу. Этой своей брошюрой он фактически расписался в своей полной научной несостоятельности в области космогонии.

Остальные его астрономические работы находились примерно на таком же уровне. О некоторых из них уже говорилось. Напомним, что в одной из них [168] он рассмотрел вопрос об источнике мировой энергии и пришел к выводу, что это выделение энергии при сжатии газа под влиянием сил гравитации. Он не знал при этом работ Гельмгольца и Томсона, посвященных этому вопросу и повторил то, что уже было известно и было признано несостоятельным. Кроме того, в работе содержались и некоторые неточности. Он, например, не учитывал, что при гравитационном сжатии лишь часть потенциальной энергии может быть превращена в тепло. Нетрудно понять, что в основе его рассуждений лежали представления И. Ньютона о роли гравитации в образовании небесных тел, о которых К.Э. Циолковский как уже отмечалось узнал, вероятно, из работ Лапласа.

Аналогично и вторая его работа [145] на фактически ту же тему была подготовлена им после того, как Гельмгольц решил здесь уже все основные вопросы и, кроме того, когда обе эти теории уже достаточно устарели.

Академик В.Г. Фесенков об этой работе писал, что она «… не дает для современного читателя ничего нового, но в отдельных частях может быть рекомендована и в настоящее время, как ясное и правильное изложение поведения газового шара, непрерывно испускающего радиацию в окружающее пространство» [82] [с. 10].

Остальные работы К.Э. Циолковского находятся в рамках уже отмеченных нами его представлений. Их сущность хорошо охарактеризована академиком В.Г. Фесенковым, который писал, что «Циолковский стремился связать в одну цепь разнообразные явления звездного мира, дополняя неясности и пробелы своими догадками» [82] [с. 13].

Свои космогонические и космологические работы он пытался «подогнать» под заранее заданный ответ. Он считал, что все устройство Вселенной подчиняется Разуму:

«Возможно, что всякое блистающее солнце, даже и беспланетное, эксплуатируют переселенцы с других угасающих солнечных систем. Для использования лучистой энергии вовсе нет надобности в планетах (особенно громадных). Довольно очень небольшого количества вещества, которое могли привести эмигранты с собою. Они могли воспользоваться остатками материи, всегда бродящей вокруг солнц. Этого требует разум, а потому так и должно быть: еще до рождения планет, солнца уже обильно используются разумными существами» [160] [с. 59-60].

Нетрудно понять, что здесь он откровенно отождествляет бога, первопричину всего, Разум со своим личным разумом и все его плоды заносит в реестр результатов ночных исследований. Если его разум говорит, что: «Сознательные организмы жили и вокруг нашего Солнца с тех пор, как оно стало источником интенсивной энергии» [160] [с. 60], – значит так оно и есть, значит это непреложная научная истина.

У К.Э. Циолковского имелся еще целый ряд астрономических работ, отличительная особенность которых состояла в их ориентации на проблему существования жизни на иных планетах.

Это в основном, выдаваемые им за научные обычные научно-фантастические работы. Вообще у него трудно провести грань между наукой и фантастикой, поскольку последняя имманентно присуща его так называемой исследовательской деятельности.

К.Э. Циолковский никакого вклада в астрономию своими работами не внес.