Детская энциклопедия

Меню сайта











Как произошли Земля и другие небесные тела

Откуда взялись Земля, Солнце, Луна и зве­зды? Всегда ли они были такими, какими мы их сейчас видим?

Люди интересовались этими вопросами с давних пор, но правильно ответить на них было невозможно, потому что для этого надо было сначала узнать, что же эти светила собой пред­ставляют, как они движутся, какова их физи­ческая природа.

В древности под влиянием религиозных уче­ний складывались легенды о сотворении мира. В разных странах и в разное время эти легенды были различны, но всегда в них высказывалась одна и та же мысль: мир создан по воле сверхъ­естественных сил — богов — и с тех пор не из­меняется, а существует таким, каким был создан и каким мы его видим.

В эти легенды люди верили, потому что не знали действительных причин явлений приро­ды. Ведь только в XVIII в. был открыт вели­кий закон природы о сохранении вещества и движения. Может меняться только состояние веществ: например, водяной пар превращается в воду или вода превращается в лед, а сами ве­щества остаются. То же происходит и с энер­гией: например, энергия движения воды на гидроэлектростанции превращается в электри­чество, которое приводит в движение машины, освещает улицы города и т. д. Энергия не унич­тожается, она только меняет свою форму.

Не понимая и не зная этого, но наблюдая, как человек своим трудом может создавать раз­ные предметы, люди считали, что и весь мир сделан каким-то существом, но, конечно, су­ществом необычайно могущественным. Так и поддерживались различные легенды и рели­гиозные мифы о сотворении мира.

Но постепенно, начиная с великого откры­тия Коперника, накоплялись знания о строе­нии солнечной системы и звездного мира. Эти знания со временем и послужили основой для создания научных гипотез о происхождении небесных тел.

Научное предположение о происхождении Земли и других небесных тел впервые выдвинул немецкий философ И. Кант. Это было в 1755 г. В конце того же века, не зная ничего о мыслях Канта, к сходному заключению пришел французский ученый Лаплас.

Кант и Лаплас обратили внимание на то, что Солнце горячее, а Земля холодная и по своему размеру много меньше, чем Солнце. В то же время Земля — лишь одна из планет. Все планеты обращаются вокруг Солнца почти по окружностям, в одну и ту же сторону и поч­ти в одной и той же плоскости. Это составляет основные отличительные черты солнечной си­стемы, которые должны быть объяснены в пер­вую очередь.

Кант и Лаплас утверждали, что в природе все непрерывно изменяется, развивается. И Зем­ля и Солнце раньше были не такими, какие они сейчас, а составляющее их вещество существо­вало совсем в другом виде.

Лаплас обосновал свою гипотезу более убеди­тельно. Он считал, что когда-то солнечной систе­мы не было, а была первичная разреженная и раскаленная газовая туманность с уплотнением в центре. Она медленно вращалась, и размеры ее были больше, чем теперь поперечник орбиты самой удаленной от Солнца планеты.

Притяжение частичек туманности друг к дру­гу приводило к сжатию туманности, к уменьшению ее размеров. По известному из опытов закону механики, при сжатии вращающегося тела скорость его вращения возрастает.

Вы можете в этом убедиться сами. Сядьте на легко вращающуюся табуретку и вертитесь, держа в вытянутых руках какую-либо тяжесть. Если затем вы прижмете руки к груди, то вра­щение ваше ускорится.

Но когда тело вращается быстрее, возрас­тает центробежная сила. Например, если вы вращаете камень, привязанный к веревке, слиш­ком быстро, веревка может лопнуть и камень оторвется.

Так и при вращении туманности большое количество частичек на ее экваторе (которые вращались быстрее, чем у полюсов) отрывалось, или, точнее, отслаивалось, от нее. Вокруг ту­манности возникало вращающееся кольцо. Вме­сте с тем туманность, шарообразная вначале, вследствие центробежной силы сплющивалась у полюсов и становилась похожей на линзу. По этой же причине сплющивается стальной обруч, надетый на ось и вращаемый на центро­бежной машине. Все время сжимаясь и ускоряя свое враще­ние, туманность постепенно отслаивала от себя кольцо за кольцом, которые вращались в одну и ту же сторону и в одной и той же плоскости.

Но газовые кольца не могли быть везде одинаково плотными. Наибольшее из сгущений в каждом кольце постепенно притягивало к себе остальное вещество кольца. Так каждое коль­цо превращалось в один большой газовый клу­бок, вращавшийся вокруг своей оси. После этого с ним повторялось то же, что с огромной первичной туманностью: он превращался в сравнительно небольшой шар, окруженный кольцами, опять сгущавшимися в небольшие тела. Последние, охладившись, становились спутниками больших газовых шаров, обра­щавшихся вокруг Солнца и после затвердения превратившихся в планеты. Наибольшая часть туманности сосредоточилась в центре; она не остыла до сих пор и стала Солнцем.

Гипотеза Лапласа была научной, потому что она основывалась на законах природы, из­вестных из опыта, и прежде всего на законе все­мирного тяготения, действительно существую­щем в природе.

Однако после Лапласа были открыты новые явления в солнечной системе, которые его тео­рия не могла объяснить. Например, оказалось, что планета Уран вращается вокруг своей оси не в ту сторону, куда вращаются остальные планеты. Были лучше изучены свойства газов и особенности движения планет и их спут­ников. Эти явления также не согласовались с гипотезой Лапласа, и от нее пришлось отка­заться.

Развитие науки привело к более точному и глубокому знанию природы.

На смену гипотезе Лапласа выдвигались другие объяснения происхождения солнечной системы. При этом некоторые ученые за рубе­жом, так или иначе связанные с религией, не­редко предлагали такие гипотезы, которые по возможности были согласованы с религиозными представлениями о сотворении мира. Такие гипотезы, в противоположность гипотезам науч­ным, материалистическим, не двигают науку вперед, а ведут ее в тупик.

Материалистическая наука утверждает, что вещество существует вечно и вечно развивается без вмешательства несуществующих божеств. Опровергая псевдонаучные гипотезы, советские ученые наряду с прогрессивными учеными дру­гих стран упорно работают над решением труд­нейшего вопроса о происхождении солнечной системы и Земли.

Известный советский ученый акад. О. Ю. Шмидт (1891 —1956) предложил гипотезу, в разработке которой приняли участие астро­номы, геофизики, геологи и другие ученые. В своей гипотезе О. Ю. Шмидт, основываясь на ряде данных науки, пришел к выводу, что Земля и планеты никогда не были раскаленны­ми газовыми телами, подобными Солнцу и звез­дам, а должны были образоваться из холодных, твердых частиц вещества.

 
 

Если допустить, что некогда вокруг Солнца существовало колоссальное облако из газа и пыли, то в дальнейшем, по расчетам О. Ю. Шмид­та и его сотрудников, должно было происходить следующее. Бесчисленные частицы первона­чально двигались беспорядочно. Затем их орбиты делались круговыми и располагались примерно в одной и той же плоскости. При этом направление вращения частиц в какую-либо определенную сторону со временем начинало преобладать, и в конце концов все частички стали вращаться в одну и ту же сторону.

Так вместо первоначального беспорядочного движения частиц возникло стройное движение их всех в одном направлении. А это значит, что все газово-пылевое облако стало вращаться в одном определенном направлении. Если же у частичек вначале не оказалось бы такого пре­имущественного направления, по которому вра­щалось большинство их, то из них планеты об­разоваться не могли бы.

Но в результате столкновений частичек при первоначальном беспорядочном движении энер­гия их движения частично переходила в тепло и рассеивалась в пространство. До некоторой степени сходно с этим теряет свою энергию движения (т. е. уменьшает свою скорость) ру­жейная пуля, нагревающаяся при преодолении сопротивления воздуха. Потеря движения стал­кивающихся частичек, как показывают расчеты, вела к тому, что шарообразное облако посте­пенно сплющивалось и наконец стало по форме похожим на блин,

Но когда частички собрались к одной пло­скости, расстояния между ними стали меньше и частички начали сильнее притягивать друг друга. Они объединялись, уплотнялись, при­чем особенно быстро росли в размере и в ве­се крупные частички. Они и притягивали к се­бе сильнее, и столкнуться с ними было легче.

Постепенно большая часть пылинок в блиноподобном облаке таким путем собралась в несколько гигантских комков вещества, ко­торые стали планетами. Ком — будущий Юпи­тер — «пожирал» страшно много вещества из про­странства между его орбитой и орбитой буду­щего Марса. Он мешал частичкам соединиться в этом пространстве в крупные тела и при­тягивал их к себе. По другую же сторону от будущего Юпитера, но значительно дальше от Солнца образовался вскоре другой крупный ком — будущий Сатурн, который «соперничал» с зародышем Юпитера в поглощении мелких частиц.

В результате всего этого между Марсом и Юпитером не возникло большой планеты, а об­разовалось много мелких и разрозненных: воз­никли астероиды, или малые планеты. Впро­чем, они могли образоваться и в результате того, что возникшая все же здесь сравнительно небольшая планета по какой-то причине рас­палась на части. Так, по крайней мере, предпо­лагают некоторые ученые.

О. Ю. Шмидту удалось рассчитать, что в се­редине планетной системы должны были воз­никнуть самые крупные планеты, а ближе к Солнцу — более мелкие и далее всего от него — тоже мелкие, такие, как Плутон. За Плутоном могут быть планеты крупнее его, но едва ли мы откроем там гигантские планеты, подобные Юпитеру и Сатурну. Чем больше возникающая планета, тем больше вещества она должна во­брать в себя из «окрестностей». Эта гипотеза позволила О. Ю, Шмидту, а потом акад. В. Г. Фесенкову и другим ученым теоретически обосновать существующие расстояния между планетами и Солнцем и между планетами. Раньше никому из астрономов сделать это не удавалось. Точно так же О. Ю. Шмидту впервые уда­лось доказать расчетами, что при косом паде­нии частичек на зародыши планет последние станут вращаться непременно в ту же сторону, в какую они обращаются вокруг Солнца, как это и есть в действительности. Только для са­мых далеких планет вращение под действием косых ударов может принять обратное направ­ление.

Зародыши планет, особенно крупных, долж­ны были окружаться скопищами мелких частиц (т. е. облаками пыли и газа), из которых воз­никали спутники планет, подобно тому как са­ми планеты возникали из газово-пылевого об­лака, окружавшего Солнце.

 

При собирании пыли и газа в планеты про­исходило одно важное явление, о котором рань­ше тоже не догадывались. Вследствие нагре­вания Солнцем пылинок из них выделялись газы. Наиболее легкие и летучие из них, в осо­бенности водород, навсегда рассеивались в пространство. Этому помогало давление солнеч­ных лучей. Точно так же солнечные лучи отталкивают газовые частицы кометных хвос­тов. Но так было лишь вблизи Солнца, которое прогревало толстый слой пыли до некоторой глубины.

На расстоянии до Юпитера и еще дальше солнечные лучи не проникали сквозь толстый слой пыли в блинообразное облако, и там водо­род уцелел. При сильном холоде, который был в этой «дальней» части облака, водород намер­зал на пылинках, оседал на них, подобно инею, покрывающему на рассвете в осеннее утро хо­лодную поверхность камней.

Таким образом, в состав планет, формирую­щихся вблизи Солнца, например в состав Зем­ли, водород почти не вошел, а вдали от Солнца гигантские планеты, наоборот, оказались очень богатыми водородом. Поэтому в среднем плот­ность дальних планет гораздо меньше, чем плот­ность планет, близких к Солнцу.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016