Страница 32 из 65
В докладе, читанном перед химической секцией Британской Ассоциации в 1886 году, Вильям Крукс довольно долго занимался вопросом о зарождении или эволюции химических элементов. Мы дадим здесь краткий остов его взглядов, введённых в этот важный доклад.
«Мы спрашиваем, - говорит Крукс, - не могли ли сами химические элементы развиться из немногих предшествующих форм материи, или быть может из одной только, совершенно так же, как теперь принимают, что все бесчисленные видоизменения растений и животных развились из немногих ранее существовавших форм органической жизни? Для поверхностного и торопливого взгляда план и постепенное развитие кажутся вещами несовместимыми, исключающими друг друга; но более тщательный исследователь видит, что постепенное развитие, непоколебимо совершающееся по возвышающимся ступеням совершенства, есть самый прочный аргумент в пользу предусмотренного плана.
Значит, как в органическом мире, так и в неорганическом является естественным смотреть на химические элементы не как на первосуществующие, но как на постепенные продукты процесса развития. Но эта эволюция или развитие элементов могло происходить в периоде столь отдалённом, что его трудно представить в воображении, когда наша земля, или скорее - материя, из которой она состоит, была в состоянии весьма различном от её теперешних условий». (Кролл, стр. 76, 77).
Разбирая доказательства такого постепенного развития химических элементов, Крукс сожалеет, что никаких прямых доказательств он представить не может, но говорит, что за то косвенных доказательств слишком много, которые не менее красноречиво ратуют за существование, как он называет, «претила» или первичной материи, из которой образовались все остальные элементы или простые тела, а затем и все сложные тела вселенной. Как более убедительные косвенные доказательства, он приводит: 1) заключение Гершеля и Кларка Максвелла по вопросу о том, что атомы носят отпечаток производных предметов; 2) закон Праута, исправленный Кларком; 3) анализ земной коры; 4) анализ сложных радикалов; 5) полимерность многих элементов и в 6) закон периодичности, даваемый Ньюландсом, на котором он и заканчивает свою речь следующими словами: «Чем более я изучаю расположение зигзагов кривых этих периодичностей, тем более я убеждаюсь, что Ньюландс овладел ключом, с которым будет дозволено заглянуть в некоторые самые глубокие тайны создания. Вообразим, насколько это возможно, отблеск немногих секретов, скрытых там Вообразим себе самое начало времён, перед геологической эпохой, перед тем временем, когда земля отделилась от нейтрального ядра расплавленной жидкости, даже перед тем временем, когда само солнце уплотнилось из первичного протила. Вообразим ещё, что в этой первичной стадии, температура была невообразимо более высокой, чем какая-либо из температур, существующих ныне в видимой нами вселенной; настолько высокой, что химические атомы не могли бы ещё образоваться, так как точка их диссоциации была гораздо ниже.
Поскольку протил способен был излучать или отражать свет, постольку это обширное море раскалённого тумана должно было казаться астроному, на какой-либо отдалённой звезде, в виде туманности, дающей в спектроскопе небольшое число отдельных линий, предвестников будущего спектра водорода, углерода и азота.
Но с течением времени, некоторые процессы, родственные охлаждению, вероятно - внутренние, привели температуру мирового протила к точке, в которой имела место первая степень грануляции (т.е. образования атомов); материя, какою мы её знаем, начинала существовать, и образовались атомы. Но едва образовался какой-нибудь атом из протила, он был уже запасом энергии, потенциальной (по его тенденции связываться с другими атомами посредством притяжения или химически) и кинетической (по его внутреннему движению). Чтобы получить эту энергию, соседний протил должен был охлаждаться этим атомом, а отсюда, следовательно, образование других атомов ускорилось. Но с образованием вещества атомного, начали действовать различные формы энергии, требующие для своего проявления материи; а между другими формами энергии, и та форма её, которую мы теперь называем атомным весом. Представим себе, что элементарный протил содержит в себе самом потенциальность (возможность) всякой пропорции соединения, или всякого возможного атомического веса. Допустим, что известные нам теперь элементы ещё не были в то время созданы, сразу. Элементы, образующиеся легче других, т.е. более всех родственные проделу по простоте, родятся прежде других. Водород - или, быть может, гелий? - из всех известных нам элементов обладает самым простым строением и самым низшим атомным весом, он-то и должен был прежде других начать существование. Некоторое время водород был единственной существующей формой материи (какой мы её знаем), и между водородом и элементами, образовавшимися ближе других к нему, должен был существовать огромный промежуток времени, в последней части которого, элементы, наиболее близкие к водороду, по своей простоте, приблизились бы постепенно к пункту своего рождения. Рассматривая этот период, мы можем предположить, что эволюционный процесс, который скоро должен был определить рождение нового элемента, определял также и его атомный вес, его сродство и его химическое положение».
Дальнейшие доказательства того, что все химические элементы развились вероятно из одного общего источника, даются «Логарифмическим законом атомных весов» д-ра Станея, который он сообщал Королевскому Обществу 19 апреля 1888 г. Главная черта этого открытия состоит в том, что в нём атомные веса представляются объёмами, а не линиями. Мы имеем в ней последовательность сфер, объёмы которых пропорциональны атомным весом и которые можно бы назвать атомными сферами. Если радиусы этих сфер начертить на диаграмме, как ординаты, а ряды целых чисел, - как абсциссы, то общая форма логарифмической кривой становится наглядной; а тщательное исследование показывает, что или логарифмическая кривая, или какая-нибудь кривая, весьма близкая к ней, выражают реально этот закон природы.
Если, как представляется вероятным, логарифмический закон есть закон, природы, то оказывается, что должно быть три элемента, более лёгкие, чем водород, которым д-р Станей дал название: инфра-флорин, инфра-кислород и инфра-азот. И во всяком случае существует шесть утраченных элементов между водородом и литием.
Открытие д-ра Станея основано на факте, что если атомные веса химических элементов расположить в порядке их величины, то выступает на свет периодический закон т.е. закон, открытый Ньюландсом, Менделеевым и Мейером. А из него следует, что должен быть какой-нибудь закон, связывающий атомные веса с последовательными членами числовых рядов - или один, или с другими изменениями.
Сообщая об этой теории, профессор Рейнольд говорит: «Она вводит несомненно пункты крайне важные, хотя, может быть, они в настоящее время не могут реализовать своего полного значения. С этим оказываются связанными некоторые немного трудные пункты, но тем не менее ясно намечается вывод, что скоро придёт время, когда и химики, и физики соединятся для развития научной работы, лежащей на границе области наиболее важных и поразительных фактов».
Связь между выводами д-ра Станея, как и Крукса, с примитивным состоянием всемирного материала очевидна. (Развитие звёзд. Кролл, стр. 81-85).
Наконец, некоторые учёные пришли к убеждению, что эта первичная мировая или космическая материя произвела первоначально световой эфир, т.е. гипотетичную среду, которая по предположению и наполнила всё мировое пространство. «Всемирная мировая ткань, безгранично разлитая в пространстве, может в крайнем состоянии разрежённости, - говорит профессор Уинчель, - быть эфирной средой, и из этой-то полудуховной (demispiritual) субстанции могли зародиться молекулы обыкновенной материи. Конечно, возможно, - говорит он, - представить эти космические атомы как некоторое преобразование эфирной среды, но мы очень мало знаем о природе эфира, чтобы обосновать научный вывод такого рода».