Главная | Неоцен |
Автор: Роберт Болл, 1894 г.
Перевод: П. Волков, 2025 г.
НЕСМОТРЯ
на значительный прогресс в научных методах, достигнутый в последние годы, всё
ещё остаётся нерешённой существенная проблема. Мы по-прежнему далеки, как никогда,
от получения какого-либо определённого ответа на вопрос о том, может ли существовать
жизнь в каком-либо из других миров. Как ни велик был прогресс в этой области
знаний с тех пор, как Уэвелл и Брюстер обсуждали вопрос о возможных обитателях
других планет, современному автору становится ясно, что проблема, за решение
которой они брались, так и остаётся безнадёжно неразрешимой для него, когда
речь заходит о каких-либо определённых выводах.
Но вполне очевидно, что к этому вопросу стоит вернуться заново, поскольку значение
некоторых из старых доводов усилилось благодаря последующим открытиям, тогда
как другие, как видно в настоящее время, частично утратили его по той же причине.
Соответственно, я предлагаю изложить некоторые соображения о нынешнем состоянии
этих доводов и отметить, какое дополнительное значение они приобрели с тех пор,
как Брюстер обсуждал проблему обитаемости других миров.
Стандартный довод в поддержку уверенности в том, что некоторые другие планеты
могут быть обитаемы, был таков. Было замечено, что Солнце находится в центре
системы тел, которые вращаются вокруг него, и что Земля занимает промежуточное
место среди этих тел. Она находится ближе к центральному светилу, чем некоторые
из прочих планет, однако, с другой стороны, более удалена от него, чем другие.
Следовательно, количество тепла и света, получаемые Землёй от Солнца, будут
больше, чем те, которые получают одни планеты, и меньше, чем те, которые получают
другие. Если некоторые планеты намного больше Земли, то следует помнить, что
другие члены той же самой системы меньше нашего мира, а некоторые из них – значительно
меньше. Также отмечалось, что Земля является как бы неким средним образцом планеты
и в другом отношении. У некоторых из этих тел есть луны, вращающиеся вокруг
них. Совершенно верно, что Юпитер, Сатурн и Уран богаче сопутствующими телами,
чем Земля; но тогда Меркурий и Венера очевидным образом не обладают какими-либо
лунами. Таким образом, представлялось, что по признаку обладания спутниками,
а также по размерам и расположению наш мир занимает промежуточное положение
в системе. Этот вывод был подтвержден последующим открытием того факта, что
у Марса было два спутника, а у Нептуна – один. Вообще, претензии Земли на роль
типичной планеты можно расширить и далее. Примечательной характеристикой планетарного
шара является его плотность, то есть его вес по сравнению с весом шара из воды
равных размеров. Здесь наша Земля снова предстаёт в свете довольно представительного
объекта. Вне всяких сомнений, она значительно легче, чем некоторые другие планеты.
С другой стороны, она намного тяжелее других.
В этой связи также заметно, что наш земной шар окружён обильной атмосферой,
и это то самое свойство, которое, разумеется, имеет очевидное и особенно важное
отношение к вопросу о Земле как обители жизни. Тех, кто размышлял о возможности
существования жизни в других мирах, не мог не поразить тот факт, что некоторые
из этих других миров также были окружены атмосферами. Если бы эти атмосферы
в одних случаях были чрезмерно плотными и обильными, а в других – сильно разреженными,
то одно только это обстоятельство могло бы лишний раз проиллюстрировать, образно
говоря, промежуточное положение нашей Земли как члена планетной системы.
Далее довод сводился к следующему. Рассматривая нашу Землю как тело, которое
является частью Солнечной системы, вряд ли можно сказать, что она обладает какими-то
особыми свойствами. Непохоже, чтобы она была отмечена каким-то особым образом,
выделяющим её среди ряда прочих планет как подходящее место для жизни. Качества,
которыми обладает Земля, если говорить в целом, присущи ей в степенях, промежуточных
по отношению к тому, в каких степенях аналогичными качествами наделены другие
планеты системы. Поскольку Земля обитаема, было бы разумно предположить, что
и в этом отношении она не была чем-то исключительным и что, по всей вероятности,
другие планеты, некоторые из них или многие из них, также были пригодны для
того, чтобы стать вместилищем жизни, приспособленной соответствующим образом
к тем условиям, которые могла предоставить каждая из планет.
Таков был в общих чертах знаменитый довод, который был представлен полвека назад
в поддержку вывода о том, что, по всей вероятности, на некоторых других планетах,
помимо нашей Земли, есть органическая жизнь. Стоит посмотреть, насколько современное
состояние наших знаний влияет на состоятельность этого довода. То, что оно влияет,
сомнению не подлежит. В целом я полагаю, что современные исследования подкрепили
этот довод, хотя следует признать, что в некоторых отношениях его влияние снизилось.
В наши дни мы действительно можем выдвинуть на первый план поразительный аспект
родственных отношений между Землёй и другими планетами, о котором не было никакой
информации у более ранних авторов. Если бы они знали о нём, то, несомненно,
расценили бы его как значительную поддержку утверждения о том, что разумно предполагать,
что планеты должны быть обитаемы. Но в те дни философы и понятия не имели, что
когда-нибудь будет продемонстрирован такой удивительный факт, как то, что материальные
составляющие Земли в значительной степени идентичны тем материалам, что составляют
Солнце.
Они не знали, что элементарные тела на Земле по существу те же самые, что и
элементарные тела, составляющие массу великого светила. Несомненно, совершенно
верно то, что мы пока не можем с какой-либо абсолютной уверенностью утверждать,
что материалы, из которых были построены такие планеты, как Венера или Марс,
на самом деле являются материалами того же рода, что и те, из которых состоит
Земля. Реальность такова, что на этом наши знания заканчиваются. Мы можем утверждать
о существенной идентичности солнечных материалов с земными материалами, поскольку
в первом случае тела нагреваются настолько сильно, что находятся в газообразном
состоянии. Тем самым доступны спектроскопические методы определения их идентичности
со светящимися парами тех же веществ, что и на Земле. Но планеты не раскалены
добела. Наши спектроскопы действительно могут в некоторой степени информировать
нас о составе атмосфер планет, но реальную твёрдую часть планет нельзя проанализировать
никакими имеющимися в нашем распоряжении средствами. Однако нет причин полагать,
что элементы, из которых состоят планеты, существенно отличаются от элементов,
из которых состоит Земля. Поскольку в настоящее время астрономы в большинстве
своём признают, что Солнце и планеты имеют общее происхождение из какой-то примитивной
туманности, и поскольку мы подтверждаем эту теорию, показывая, что Земля и Солнце
состоят, по существу, из одних и тех же элементов, кажется невозможным сомневаться
в том, что вещества, которые образуют Землю, в значительной степени, если не
полностью, те же самые, что и вещества, из которых сформировались планетарные
тела. Поразительное подтверждение этой доктрины о материальном единообразии
дают нам некоторые кометы, принадлежащие Солнечной системе. Совершенно справедливо,
что такие объекты, если говорить об их физическом состоянии, не имеют никакого
сходства с планетами, однако достаточно примечательно, что кометы оказываются
состоящими из материалов, сходных с теми, из которых состоит наша Земля. Поскольку
эти тела, как минимум, частично, имеют такую газообразную природу, мы можем
подвергнуть их спектроскопическому анализу. Таким образом было доказано, что
они содержат некоторые из важнейших земных элементов.
Вследствие этого очевидно, что древний аргумент в поддержку идеи о том, что
некоторые планеты могут быть заселены жизнью, можно в значительной степени подкрепить
современными открытиями. Поэтому в настоящее время можно считать практически
достоверным, что различные элементы, известные на этой Земле, присутствуют в
планетных телах. Таким образом, мы видим, что некоторые другие планеты, по всей
вероятности, могут быть снабжены компонентами, необходимыми для физического
функционирования живых существ, в таком же изобилии, как и Земля.
В этой связи поучительно помнить о том, что известно о распределении в космосе
тех конкретных элементов, которые, судя по всему, наиболее характерным образом
связаны с проявлением жизни. Ни один результат спектроскопических исследований
небесных тел не был примечательнее, чем тот, который демонстрирует необычайное
изобилие, с которым рассеян по всей Вселенной элемент водород. Естественно,
это один из самых распространённых элементов Земли, который входит в состав
каждой капли воды. Водород также является составной частью огромного числа твёрдых
тел, но для нашей настоящей цели примечательным обстоятельством является то,
что этот же элемент в изобилии встречается и вне Земли. Видимый светящийся шар
Солнца окружает невидимая атмосфера, одним из самых заметных компонентов которой
является водород. Аналогичный вывод можно сделать на основе спектров многих
звёзд. В случае некоторых особо белых и ярких сокровищ неба, образцами которых
можно считать Сириус и Вегу, главной спектроскопической особенностью является
необычайное изобилие водорода. Даже в тусклых и отдалённых туманностях газообразный
водород является составной частью, распознать которую легче, чем любую другую,
которая может присутствовать в них. И действительно, можно утверждать, что мы
не знаем ни одного другого вещества, которое было бы распространено так широко,
как водород. Вряд ли нужно говорить, что этот газ является важным компонентом
тех сложных тел, с которыми связана жизнь. На той несколько мрачноватой выставке,
которая демонстрирует реальные количества тех немногих элементов, из которых
состоит среднестатистический человеческий организм, масса водорода образует
самый поразительный экспонат, и, разумеется, в связи со всеми формами животной
и растительной жизни водород имеет первостепенное значение. В сформулированном
на основании аналогии доводе в пользу существования жизни в других мирах важно
подчеркнуть, что элемент, столь явным образом связанный с проявлением жизни
здесь, в настоящее время должен быть показан как широко распространённый во
Вселенной.
Аналогичным образом было продемонстрировано, что углерод, который, безусловно,
является важным компонентом органических веществ, существует и в других частях
Солнечной системы. Самую яркую иллюстрацию этого факта представляет пример светящихся
солнечных облаков, которые, как есть все основания полагать в настоящее время,
образуются из углерода. Многие кометы демонстрируют в своих спектрах линии,
характерные для того же элемента. Если эти тела, как часто предполагалось, захватываются
солнечным притяжением из самых отдалённых уголков космоса, то углерод, который
они содержат, свидетельствует о том, что этот элемент присутствует на обширных
просторах Вселенной. И здесь, опять же, современные исследования далеко продвинулись
в укреплении довода о возможном существовании жизни вне Земли. Это показало
космическую природу данного конкретного элемента, который, если и не является
истинным вместилищем жизни сам по себе, то, как считается, в любом случае представляет
собой её составную часть.
Можно было бы ещё долго приводить примеры материальной идентичности нескольких
миров в космосе. Разве нам не говорили, что рацион, полностью лишённый соли,
может быть смертельным? Соль или, во всяком случае, натрий, который составляет
её характерную часть, встречается не только на Земле. Знаменитая линия D в солнечном
спектре говорит нам о том, что этот элемент в изобилии присутствует на Солнце.
И этот важный элемент не ограничен Солнечной системой. У нас есть множество
свидетельств того, что натрий широко распространён в недрах звёзд.
Как хорошо известно, железо, которое в таком большом количестве входит в состав
материала различных предметов, присутствует в немалых количествах и в структуре
человеческого тела. Разве не рассказывают каких-то историй о том, что из останков
какой-нибудь выдающейся личности извлекались материалы для медали из чистого
железа? В любом случае, железо во многих отношениях или в различных сочетаниях
часто ассоциируется с органическими явлениями на Земле. Поэтому необходимо отметить,
что этот элемент, как и другие, о которых я упоминал, оказывается очень широко
распространённым в космосе. Было доказано, что многие сотни линий в солнечном
спектре должны быть связаны с наличием богатой железом атмосферы, окружающей
разогретый солнечный шар. Даже для таких далёких звёзд, как Альдебаран или Арктур,
обнаружилось, что железо входит в их состав в очень значительной степени. Таким
образом, если на других планетах не было бы жизни, то её несуществование явно
не может быть объяснено отсутствием тех подходящих материалов, которые необходимы
жизни для создания своего физического пристанища. Насколько нам позволяет наше
знание, мы вынуждены признать, что такие материалы, безусловно, присутствуют
и на других планетах, помимо Земли.
В то же время, было бы правильным обратить внимание на тот факт, что мы обязаны
проявлять большую осмотрительность в каких-то выводах, которые мы можем сделать
относительно распределения в космосе другого элемента, имеющего большое значение
в проявлениях жизни на этой Земле. Я имею в виду, конечно же, кислород. Я вовсе
не утверждаю, что могут быть какие-либо веские основания сомневаться в том,
что кислород действительно существует на других небесных телах. По всей вероятности,
этот животворящий газ так же распространён на многих других планетах, как мы
наблюдаем это на нашей. В то же время следует помнить, что широкое распространение
кислорода не было продемонстрировано таким же убедительным образом, как существование
других элементов, о которых я упоминал. Недостаток достоверных данных о космическом
распределении кислорода может быть объяснён не столько фактическим отсутствием
этого элемента на других телах, сколько непригодностью имеющихся в нашем распоряжении
средств для обнаружения его присутствия на них. Мне нет необходимости углубляться
в этот вопрос; отмечу лишь, что некоторые хорошо заметные линии в солнечном
спектре были приписаны кислороду, и, без сомнения, они были приписаны правильно.
Жансен, однако, доказал, что кислород, который вызывает появление этих линий
или большей их части, не содержится на Солнце, но что эти линии в значительной
степени, если не полностью, обусловлены содержанием кислорода в атмосфере Земли.
Это не следует воспринимать как доказательство того, что на Солнце нет кислорода.
Это просто говорит о том, что его присутствие там ещё не доказано окончательно.
Однако эта слабость в одном звене цепочки доказательств не наносит серьёзного
ущерба уже упомянутому общему выводу о том, что субстрат из материала, необходимого
для жизни, существует и на других планетах, помимо Земли. Я лишь добавлю, что
элемент кальций, который имеет существенное значение для панцирей или кораллов
низших животных или для скелетов высших, также является одним из элементов,
широко распространённых в космосе.
Таким образом, мы увидели, что в одном важном аспекте прогресс современных исследований
укрепил старинный аргумент, основанный на аналогии, в поддержку убеждённости
в том, что жизнь существует и в других мирах, помимо этого. Сейчас самое время
упомянуть о том, что, с другой стороны, современные исследования больше опровергают
этот аргумент, или, скорее, я бы сказал, ограничивают его применение. Различные
умозаключения позволяют почти без сомнений полагать, что в вопросе о температуре
несколько планет демонстрируют значительные различия и контрасты. Здесь я не
имею в виду температуру поверхности планеты, которая зависит от солнечных лучей,
падающих на неё. Несомненно, у каждой планеты есть индивидуальные особенности,
обусловленные этой причиной, о последствиях которой мы сейчас поговорим. Но
то, что я обсуждаю в данный момент, – это скорее внутреннее тепло нескольких
планет системы. В целом, очевидно, является верным то, что чем больше размеры
планеты, тем большим внутренним теплом она всё ещё обладает. В причины этого
нам нет необходимости вдаваться сейчас; достаточно заметить, что большой шар
Юпитера в этом отношении представляет собой очень заметный контраст с Землёй.
Представляется весьма вероятным, если в этом вообще можно сомневаться, что Юпитер
в настоящее время нагрет на своей поверхности до температуры, значительно превышающей
температуру поверхности Земли. Разумеется, мы не можем определить реальное значение
температуры Юпитера, но, по-видимому, нет никаких сомнений в том, что она должна
быть настолько высока, чтобы исключить возможность того, что в этом мире могут
существовать какие-либо виды жизни, подобные тем, которые процветают на Земле.
Без сомнения, вполне возможно, что условия, которые, очевидно, создаёт Юпитер,
могли бы выдерживать живые существа какого-то странного и неизвестного типа;
но я не знаю ничего, что делало бы такое предположение вероятным. То, что мы
сказали о Юпитере, может, с некоторыми изменениями, относиться также к Сатурну
и в некоторой степени к Урану и Нептуну. Кажется невозможным, чтобы какая-либо
из этих огромных планет в настоящее время была обиталищем жизни в каком-либо
понятном нам смысле.
Если говорить о внутреннем тепле, то есть основания полагать, что планета Марс,
а также Венера и Меркурий находятся примерно в таком же положении, что и Земля.
Во всех четырёх случаях можно сказать, что внутреннего тепла не существует,
если речь идёт о его нынешнем воздействии на любые проявления жизни. Поверхностные
температуры, которые показывают эти планеты, и климат, которым они обладают,
должны быть отнесены в первую очередь к теплу, получаемому от Солнца; конечно,
фактический результат воздействия на каждый из миров сильно меняется в зависимости
от его атмосферы, а также от распределения суши и воды.
Только что названные четыре планеты находятся на таких разных расстояниях от
Солнца, что количество получаемого ими тепла будет значительно различаться.
Марс может получать меньше солнечных лучей, чем Земля, тогда как Венера получит
их больше, а Меркурий – значительно больше. Если мы примем среднюю интенсивность
солнечного тепла, поступающего на Землю, за 100, то увидим, что эта интенсивность
на Марсе составляет не более 43. Венера получает долю, которая может быть выражена
числом 191, тогда как Меркурий получил бы целых 667. На первый взгляд может
показаться, что эти цифры обязательно указывают на огромные климатические различия
между разными мирами. Разумеется, я не собираюсь отрицать, что это так. Действительно,
представляется чрезвычайно вероятным, что между климатическими условиями планет
могут существовать поразительные различия. Но на чём я хочу настаивать в данный
момент, так это на том, что состояние климата планеты зависит не только от солнечных
лучей. Очень важным элементом является толщина атмосферы, которой окружена эта
планета. Не может быть никаких сомнений в наличии атмосферы вокруг Марса и другой
атмосферы вокруг Венеры; но у нас нет оснований думать, что эти атмосферы напоминают
ту, которая окружает нашу Землю, как по плотности, так и по составу. Действительно,
атмосфера вокруг Марса кажется гораздо менее плотной, чем та, которой снабжена
наша Земля. По крайней мере, к такому выводу мы приходим, основываясь на прозрачности
окружающей Марс оболочки, которая позволяет нам изучать его особенности с гораздо
большей ясностью, чем была бы доступна марсианскому астроному, пытающемуся исследовать
наш земной шар сквозь сравнительно плотную среду, которую представляют собой
наши небеса.
Характер атмосферы планеты оказывает заметное влияние на температуру и климат
её мира. Плотность этой атмосферы и доля содержания в ней водяного пара или,
возможно, других паров, – всё это будет проявлять склонность к изменению степени
поступления солнечного тепла и степени его удержания при поступлении. Было бы
вполне возможно, чтобы два мира, получающие равную долю солнечного тепла, обладали,
тем не менее, совершенно разными температурами и климатическими условиями из-за
атмосферных различий. Мы также знаем, что распределение суши и воды оказывает
заметное влияние на климат. Лайель в своей знаменитой книге утверждал, что изменения
климата с течением геологического времени происходили главным образом из-за
изменений в относительном расположении суши и воды. Упоминание об этом, по крайней
мере, напомнит нам о том, что климат зависит и от других стихий, помимо солнечного
тепла и атмосферы.
Важность этих соображений в связи с нашей настоящей темой трудно переоценить.
На первый взгляд может показаться, что мир находится слишком далеко от Солнца,
чтобы обладать достаточным количеством света и тепла, которое сделает жизнь
терпимой или возможной. Тем не менее, может случиться так, что благодаря какой-то
подходящей атмосфере и какому-то особому взаиморасположению суши и воды в таком
мире могут оказаться области с мягким или даже благодатным климатом. С другой
стороны, мир, который был помещён настолько близко к колоссальному источнику
света и тепла, что его обитатели без защиты подверглись бы воздействию невыносимой
жары, всё же может быть снабжён атмосферой, которая сделает его достаточно пригодным
для жизни, несмотря на кажущиеся бесперспективными обстоятельства.
В качестве иллюстрации важного климатического действия атмосферы мне достаточно
всего лишь привести пример Луны. Наш спутник находится практически на том же
расстоянии от Солнца, что и Земля, и в его случае внутреннее тепло также не
оказывает никакого влияния на температуру его поверхностных частей. Таким образом,
могло бы показаться, что в отношении солнечного тепла Луна должна находиться
почти в таком же положении, что и Земля. Но если бы мы сделали из этого вывод
о том, что температурные условия, преобладающие на нашем спутнике, имеют какое-либо
сходство с температурными условиями, преобладающими на Земле, то мы совершили
бы большую ошибку. Сведения о температуре Луны, полученные в ходе наблюдений,
показывают, что её поверхность подвержена воздействию температур в широчайшем
диапазоне, охватывающем сотни градусов. Было продемонстрировано, что температура
Луны при ярком солнечном свете повышается до уровня, превышающего температуру
кипящей воды, однако столь же несомненно то, что, когда солнечные лучи пропадают,
температура Луны опускается намного ниже той, о которой сообщил бы нам какой-нибудь
полярный исследователь. Итак, перед нами мир, который, как и мы, купается в
солнечных лучах, и в то же время претерпевает невероятные климатические изменения,
совершенно превосходящие любые изменения, происходящие на Земле. Разница в климате
между этими двумя соседними планетами, безусловно, связана с тем фактом, что
у Луны очень редкая атмосфера, хотя она и не полностью её лишена. Наша атмосфера
действует как климатический регулятор. Она снижает степень воздействия интенсивного
солнечного жара на землю и смягчает суровость холода, которому подверглась бы
Земля, когда солнечные лучи исчезли. Такого улучшающего агента на Луне нет,
и отсюда возникают эти резкие перепады её климатических условий. Таким образом,
мы видим, какими мощными факторами, определяющими характер климата, которым
должна обладать планета, становятся наличие и толщина атмосферы. Мы недостаточно
много знаем об атмосферах Марса, Венеры и Меркурия, чтобы иметь возможность
сделать какие-либо определённые выводы относительно их климата. Но мы можем,
по крайней мере, утверждать, что различные виды воздействия, которые мы назвали,
очевидно, могут в значительной степени нейтрализовать те контрасты, которые
в противном случае присутствовали бы в климатических условиях этих планет из-за
различного количества солнечных лучей, которые они получают, находясь на своём
нынешнем расстоянии от Солнца. Если же речь идёт о климате как таковом, то представляется
вполне возможным, что можно было бы устроить соответствующие атмосферы и распределение
суши на Земле, Марсе, Меркурии и Венере таким образом, чтобы определённые органические
типы были общими для всех четырёх миров.
Конечно, наличие или отсутствие воды в потенциальном мире должно быть очень
существенным фактором, если решать, может ли на нём существовать жизнь. Например,
следует сразу признать, что отсутствие воды на Луне несовместимо с существованием
в этом мире жизни, по крайней мере, пока слово «жизнь» несёт какой-либо понятный
нам смысл. Но хотя в настоящее время вода на нашем спутнике не наблюдается,
всё же представляется весьма вероятным, что другие планеты могут не быть так
же бедны ею. Одна из самых поразительных особенностей, которую демонстрирует
нам Марс, когда эта планета находится в благоприятном противостоянии, заключается
в его замечательной полярной области, состоящей из белого материала. Похоже,
что она увеличивается с наступлением зимы на Марсе и уменьшается, когда в том
полушарии планеты, которое обращено к нам, царит лето. А сейчас мы, безусловно,
вышли бы за границы наших действительных знаний, если бы утверждали, что то,
что мы видим на Марсе, действительно является льдом или снегом, подобным тому,
что мы встречаем в наших собственных полярных регионах. Однако, очевидно, нам
вряд ли удастся выдвинуть какое-то другое предположение, которое можно было
бы согласовать с фактами. Действительно, весь облик планеты делает весьма вероятным
то, что вода является таким же важным фактором строения этого мира, как и нашего
собственного.
Венера находится в таком положении относительно Земли, что мы не в состоянии
исследовать её с таким же успехом, как планету, соседствующую с нами с другой
стороны. Однако из наблюдений Трувело следует, что полюса этой планеты также
характеризуются шапками из белого материала, что напоминает нам о полярных условиях
нашей собственной Земли, а также Марса. Мы не можем разглядеть Меркурий достаточно
хорошо, чтобы можно было сделать какой-то вывод о том, может ли он обладать
подобными свойствами. Несомненно, облака Юпитера также содержат воду, даже если
они не полностью состоят из неё, хотя по уже указанным причинам представляется
весьма маловероятным, что в этом мире может существовать какая-либо жизнь.
Разумеется, в отсутствие каких-либо определённых знаний о составе атмосфер,
которыми окружены планеты, или о климате, которым они обладают, нам было бы
бесполезно строить предположения о том, насколько велика возможность того, что
на них обитают существа, похожие на тех, что водятся на нашей Земле. Мы также
не смогли бы составить никакого представления о биологических характеристиках
существ, которые были бы приспособлены к проживанию на различных планетах. Есть,
однако, один вопрос, исключительно из области механики, который можно с пользой
упомянуть здесь, поскольку он зависит от соображений, позволяющих показать их
наглядно.
Мы можем взвесить некоторые планеты. Безусловно, эта задача относительно проста,
если применять её к тем небесным телам, которые сопровождаются спутниками, поскольку
в движении спутников содержатся указания на веса их центральных тел. Но даже
если у планеты нет спутников, астроном всё равно может определить вес тела по
тому воздействию, которое её притяжение оказывает на другие планеты. Но вес
планеты должен иметь ключевое значение для строения организмов, приспособленных
к обитанию на ней. Позвольте мне попытаться прояснить это с помощью нескольких
иллюстраций.
Предположим, что планета, ещё сохраняя прежний размер, значительно увеличила
бы свою массу. Последствия этого очень серьёзно сказались бы на всех организованных
существах. Самым прямым результатом было бы увеличение кажущегося веса всего
на ней. Если бы, например, планета того же размера, что и земля, обладала удвоенной
массой, то в результате вес каждого животного на более тяжёлой планете был бы
вдвое больше, чем на Земле. Лошадь, помещённая на тяжёлую планету, испытала
бы нагрузку, которая угнетала бы её так же сильно, как если бы, стоя на нашей
Земле в её нынешнем состоянии, она несла бы на своей спине груз свинца весом
столько же стонов*, сколько и само животное. Каждой ноге слона пришлось бы выдерживать
вдвое большую нагрузку, чем в настоящее время приходится выдерживать такой колонне.
Птица, которая парит здесь с лёгкостью и грацией, обнаружила бы, что сложность
таких движений значительно возросла, даже если бы они не оказались совершенно
невозможными на планете, равной Земле по размеру, но вдвое тяжелее. Похоже,
что летающие животные должны быть обитателями лёгких планет, а не тяжёлых.
* Английская мера веса, составляющая около 6 кг, применявшаяся для обозначения веса человека и животных до 1985 года. – прим. перев. |
Также легко показать, что в целом, при прочих равных условиях,
размер животного склонен меняться в направлении, обратном массе планеты, на
которой оно обитает. На первый взгляд можно было бы предположить, что крупные
животные могут наиболее подходящим образом заселять большие миры, а мелкие –
маленькие. Вне всяких сомнений, необходимо учитывать так много обстоятельств,
о которых мы практически ничего не знаем, что к любым заявлениям такого рода
следует относиться с большой осторожностью. Однако мы можем с некоторой уверенностью
утверждать, что, насколько нам известно, истина заключается в обратном. Именно
мелкие животные приспособлены к жизни в больших мирах; именно крупные животные
приспособлены к жизни в мирах меньшего размера. Доказательство этого связано
с интересным моментом.
Довод заключается в следующем: — Предположим, что у животного на этой Земле,
каким оно является в настоящее время, удвоилось каждое из измерений. Чтобы взять
конкретный пример, представьте себе существование гигантской лошади, которая
была вдвое выше и вдвое длиннее во всех чертах и особенностях по сравнению с
обычной лошадью. Очевидно, что, поскольку удваиваются все три измерения животного,
его объём, а, следовательно, и вес, увеличиваются в восемь раз, и вес, который
должен передаваться на каждую из четырёх ног, увеличивается в восемь раз. Таким
образом, каждая нога гигантской лошади должна была бы выдерживать вес, в восемь
раз превышающий тот, которого было бы достаточно для ноги обычной лошади. Поскольку
предполагается, что пропорции были соблюдены во всём, нога гигантской лошади,
конечно, была бы значительно крепче, чем у обычной лошади, но не настолько,
чтобы позволить ей выполнить поставленную перед ней задачу. Без сомнений, сечение
ноги гигантской лошади было бы вдвое больше в диаметре, чем у обычного человека.
Это означало бы, что площадь сечения увеличилась в четыре раза. Но мы видели,
что передаваемый вес увеличился в восемь раз. Оцените влияние этого на копыто
лошади, опирающееся на землю. У гигантской лошади площадь поверхности соприкосновения
была бы в четыре раза больше, чем у обычной лошади. Однако, поскольку передаваемый
вес больше в восемь раз, из этого следует, что износ каждого квадратного дюйма
ноги для гигантской лошади был бы вдвое разрушительнее, чем для обычного животного
и это разумный способ его оценки. Если, как мы вполне можем предположить, нога
последнего в точности приспособлена для той работы, которую ей приходится выполнять,
то нога гигантской лошади была бы неспособна выдерживать износ, которому она
подвергалась бы. Отсюда следует, что на нашей Земле было бы невозможно создать
успешно функционирующее животное в том масштабе, который мы предложили, – во
всяком случае, если бы материалы, из которых оно состояло, были такими же, как
те, из которых состоят наши животные.
Предположим, что эта гигантская лошадь, вместо того чтобы оставаться на нашей
Земле, была перенесена на другую планету, которая оказывала бы лишь половину
того гравитационного воздействия, которое ощущается на поверхности Земли; тогда
усилие, которое животное должно было бы приложить, чтобы выдерживать свой собственный
вес, составляло бы лишь половину от того, которое оно должно прикладывать здесь.
Следствием этого является то, что костяк гигантской лошади в таком случае должен
выдерживать вес, который был бы не более чем в четыре раза больше веса обычной
лошади, стоящей на Земле. Поскольку площадь опорных поверхностей у крупного
животного в четыре раза больше, чем у обычной лошади, из этого следует, что,
в пересчёте на площадь, давление, передаваемое через ступню гигантской лошади,
на менее тяжёлой планете в точности равно таковому у обычной лошади на Земле.
Таким образом, материалы, из которых состоит большая лошадь, должны быть способными
успешно поддерживать её при нахождении на более лёгкой планете. Таким образом,
представляется, что в отношении гравитации большая лошадь была бы лучше приспособленной
к лёгкой планете, а маленькая – к тяжёлой. В более общем плане мы можем утверждать,
что, исходя исключительно из рассматриваемого нами в настоящий момент аспекта,
у более мелких животных конечности были бы приспособлены для активного передвижения
по большим планетам лучше, чем у крупных существ.
Однако следует иметь в виду момент, на который, насколько мне известно, впервые
обратил внимание мистер Герберт Спенсер.* Он показал, что существуют замечательные
биологические причины, совершенно независимые от тех механических соображений,
на которые я ссылался, по которым невозможно создать успешно работающее животное,
просто удвоив все размеры существующего животного. Поддержание жизнедеятельности
живого существа должно осуществляться за счёт поглощения питательных веществ
различными поверхностями тела. Но если все размеры удвоить, то объём тела, как
мы уже упоминали, увеличится в восемь раз, и, следовательно, для его поддержания,
говоря в целом, потребуется в восемь раз больше ресурсов, чем было нужно для
исходного животного. С другой стороны, если предположить, что изменения такого
же масштаба наблюдаются по всему телу животного, то доступная площадь поверхности
для поглощения пищи увеличилась всего лишь в четыре раза, и, следовательно,
у крупного животного каждому квадратному дюйму пришлось бы работать с двойной
нагрузкой. Однако если в настоящее время поверхности работают в полную силу,
то, очевидно, невозможно, чтобы они успешно выполняли вдвое большую работу,
чем в настоящее время. Исходя из этого, при простом изменении размеров какого-то
ныне существующего животного вдвое живое животное представлялось бы невозможным.
Увеличение объёма должно было бы сопровождаться значительными структурными изменениями
строения. Следует отметить, что это совершенно не зависит от всех вопросов,
касающихся гравитации.
* Г. Спенсер «Основания биологии», ч. 2 «Индукция биологии», гл. 1 «Рост», §46 (издание 1864 года). Пожалуй, это самое раннее из упоминаний закона куба-квадрата применительно к биологии.. – прим. перев. |
Я думаю, ни один здравомыслящий человек не усомнится в том, что современные исследования склоняются в пользу предположения о том, что на некоторых других планетах может существовать жизнь. Но характер каждого организма должен настолько точно соответствовать окружающей его среде, что кажется в высшей степени маловероятным, чтобы какой-либо известный нам здесь организм мог жить в каком-либо другом мире вне Земли. Мы не можем предположить, каким должен быть организм, который был бы приспособлен для обитания на Венере или Марсе, и ни одно известное нам направление исследований в настоящее время не даёт надежды на получение более точных знаний.
Роберт Болл.
Перевод на русский язык: Волков П. И.
г. Владимир, 2025 г.
Главная | Неоцен |