Вопрос о том, откуда взялась Земля, да и в общем вся Солнечная система на протяжении многих веков волновал умы людей. Сейчас эти теории называются космогоническими гипотезами. Особенно энергично решение этой проблемы началось после принятия гелиоцентрической теории Коперника в конце Средневековья и начале Нового времени.
Правда, сложно было решать вопрос происхождения Солнечной системы, когда основной источник знания - библейское писание. Так, например, ирландский епископ Усир в 1654 году рассчитал, что Земля образовалась за 2004 года до рождества Христова. Получилось в итоге созвучно с фамилией. И такие выводы, подчас абсурдного содержания, претендовали на абсолютную точность без какого-либо подтверждения фактами. Но о методах геохронологии и возрасте камней мы сегодня говорить не будем.
Первыми были французы
Французский естествоиспытатель Леклерк де Бюффон был одним из первых, кто пытался объяснить образование Солнечной системы. Он считал, что древнее Протосолнце по касательной столкнулось с каким-то крупным космическим телом и приобрело вращение. В результате удара от Солнца «оторвался» здоровенный протуберанец, который потом разорвало на части. Куски, вращаясь вокруг Солнца, уплотнялись, набирали скорость и становились планетами. Маленькие его части начали вращаться вокруг планет и стали спутниками.
Как говорится, первый блин всегда комом. Однако, главной заслугой Бюффона было то, что он первым попытался объяснить, откуда взялось Солнце и планеты. При этом он опирался на природные явления, а не постулаты Библии. В этом то и кроется вся его заслуга. Вместе с тем, он допускает, что Солнце и планеты были сформированы не вместе, а планеты так вообще случайно возникли. Из-за этого его гипотеза и не получила широкой популярности.
А причем тут вообще Кант?
Примерно через 10 лет после работы Бюффона в Германии выходит книга с очень длинным и непонятным названием за авторством Канта. В своей работе «Общая естественная история и теория неба или опыт об устройстве и механическом происхождении всего мироздания на основании ньютоновских законов» он выдвигал довольно прогрессивную идею. Идея следующая: все природные явления, которые раньше связывали с работой Творца, могут быть созданы природой, предоставленной самой себе.
Кант считал, что Солнце и планеты образовались в одно время из некоторой туманности. Туманность под действием сил тяготения начала сжиматься и очень быстро вращаться, образуя Протосолнце. Под действием центробежной силы из-за вращения от него начали отваливаться куски, образуя кольца, и в дальнейшем собираясь в планеты.
Так к нему еще и Лаплас пристроился
Считается, что гипотеза Канта совпадает с теорией Лапласа, которая возникла на 40 лет позже. Однако, в них есть некоторые существенные отличия. Для начала, Лаплас строил свою теорию с более поздней стадии, когда Протосолнце уже существовало, до и туманность у него была громадной массой раскаленного газа. Охлаждаясь, туманность уменьшалась в размерах, из-за этого увеличивалась скорость ее вращения и возрастала центробежная сила. Центробежная сила увеличивалась быстрее притяжения, что способствовало превращению сплошной туманность в «кольца Лапласа». Каждое из колец потом стало планетой.
Не трудно догадаться, почему все вместе это получило название гипотезы Канта-Лапласа.Здесь важно заметить, что на протяжении всего XIX века она была незыблемой, однако в начале века двадцатого столкнулась с непреодолимыми трудностями.
Непреодолимые трудности
Дело в том, что Солнечная система обладает интересной особенностью: необычном распределением момента количества движения (МКВ) и масс между Солнцем и планетами. Момент количества движения - важная характеристика любой изолированной системы, в том числе и Солнечной. Ее момент движения которой складывается из движения планет по орбите, вращения Солнца и планет вокруг своей оси.
Странность в том, что масса всех планет - это примерно 1/700 часть массы Солнечной системы, но момент количества движения на 98% зависит от вращения планет, потому что Солнце вращается слишком медленно. С точки зрения гипотезы Канта-Лапласа это абсолютно не объяснимо.
В самом деле, когда быстро вращающаяся первоначальная туманность разделялась на части, то на единицу массы вещества, из которого образовалось Солнце, должно было приходиться такое же количество момента количества движения, что и на планеты. В итоге получается, что суммарный МКВ должен по большей части зависеть от Солнца. На деле же все наоборот, что гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить.
К началу XX в. в естествознании возникла критическая ситуация. Прежние представления потеряли свое научное значение, а новые еще не получили признания. Их почти не было.
В создавшейся ситуации появились альтернативные космогонические гипотезы, опиравшиеся на высказывание шведского химика Аррениуса: «Планеты и звезды могут появиться из-за действия высшей силы (катастрофы) и только из материала Протосолнца».