В нашей галактике (Мухин) - страница 34
В этом и состоит суть идеи великого французского математика. Я специально достаточно подробно остановился на небулярной модели Канта — Лапласа, поскольку многие новейшие теории в той или иной мере включают в себя старые идеи.
Спустя почти сто лет, в начале XX века, ученые вновь стали разрабатывать «катастрофические модели» образования планет. Здесь особенно «постарались» два чикагских физика Ф. Мультон и Т. Чемберлин, которые, исследуя сжатие вращающегося облака газа, установили ряд слабых мест в теории Лапласа.
Основная претензия к гипотезе Канта — Лапласа состояла в следующем. В физике существует такое понятие, как момент количества движения. Чтобы лучше уяснить себе физический смысл этой величины, рассмотрим следующий пример. Все мы хорошо знаем один из элементов фигурного катания — вращение спортсмена вокруг собственной оси. Этим эффектным номером часто фигурист заканчивает свое выступление. Я здесь хочу обратить внимание на некий тонкий момент (и в буквальном и в переносном смысле слова). Начинает вращение фигурист довольно медленно с широко расставленными руками. А затем он увеличивает скорость вращения, используя лишь один прием — приближая руки к оси вращения. Делает спортсмен это по-разному: может поднять их вверх, сомкнув над головой, может прижать к бокам. Эффект один — скорость вращения резко возрастает. В чем здесь дело?
Когда руки у фигуриста расположены перпендикулярно к телу, ему необходимо «крутить» дополнительную массу (массу рук) на определенном расстоянии от оси вращения. Именно произведение скорости на массу, на расстояние ее от оси вращения и определяет момент количества движения.
Теперь вспомним наиболее общие законы природы — законы сохранения. Известно, что в процессе движения величина момента количества движения остается постоянной. Фигурист уменьшил часть массы, которая вращалась на определенном расстоянии, заставив ее вращаться на меньшем расстоянии (прижал руки). Момент количества движения при этом должен остаться прежним, сохраниться. Поскольку общая масса фигуриста не изменяется, то скорость вращения должна скомпенсировать уменьшение расстояния, она увеличивается, получается эффектная концовка выступления.
Так вот именно эта физическая величина — момент количества движения — стала камнем преткновения и для теории Канта — Лапласа, и для многих более поздних небулярных теорий. Дело в том, что из полного момента количества движения Солнечной системы на обращение Юпитера, масса которого в тысячу раз меньше массы Солнца, а значит, практически и всей системы, приходится 60 процентов, а на вращение самого Солнца лишь два. Вещь поразительная. Крохотные по сравнению с Солнцем планеты имеют гораздо больший момент, чем центральное светило. Если «все» образовалось из одной общей туманности, то момент количества движения никак не мог распределиться в таком соотношении между внешней областью и центральным светилом. Или нужно искать какие-то специальные механизмы перераспределения момента, или нужно считать, что дополнительный момент был привнесен в Солнечную систему извне.