сти чрезвычайно гладкой, где сопротивление трения стало бы совершенно неощутимым1.
Установив эти общие положения, мы уже можем обратиться к распределению энергии на нашей планете. Уже при самом своем происхождении Земля, если применять Канто-Лапласовскую теорию образования небесных тел, получила сравнительно небольшой запас превратимой энергии. Близость Земли к Солнцу, небольшой объем ее и значительная плотность, именно 5, 5, т. е. далеко превышающая плотность всех верхних планет и самого Солнца, ясно указывают на сравнительно позднее отделение Земли от Солнечной туманности. Тем не менее до настоящего времени Земля охладилась уже гораздо более верхних планет. Большая плотность Земли способствовала этому двояким способом. Во-первых, она указывает на то, что Земля в значительной мере состоит из металлов, которые, как известно, обладают малой теплоемкостью. Во-вторых, она заставляет предполагать, что Земля произошла из самых плотных, т. е. наиболее охлажденных частей Солнца. При этом мы имеем право предположить, что вещество, из которого произошли верхние планеты, находилось в большей мере в состоянии диссоциации, чем то, из которого произошла Земля. Поэтому Земля и охладилась гораздо быстрее. Из опытов Сэн-Клэр-Девилля мы знаем, например, что для того, чтобы довести один грамм воды до температуры 2500°, нужно всего 1680 единиц тепла, между тем как при образовании одного грамма водяного пара из водорода и кислорода развивается 3833 единицы тепла 2. Отсюда понятно, что один грамм диссоциированной воды заключает в себе 3833—1680 ==2153 единицы тепла более, чем один грамм водяного пара при 2500°. Если, как мы имеем из вышесказанного достаточное основание предполагать, верхние планеты во время своего отделения от Солнца получили более диссоциированного вещества, чем Земля, то легко становится понятным, почему они менее охладились, хотя отделились ранее от Солнца и получали с тех пор от него менее лучистого тепла, чем Земля. Наконец и небольшой объем Земли сам по себе очень важная причина ее быстрого охлаждения, так как понятно, что тело, имеющее сравнительно со своей массой большую поверхность, охлаждается скорее.
Тем не менее, вероятно, внутренность Земли и теперь еще состоит из расплавленного вещества. По расчету В. Томсона 3, повышение температуры, равное на всей земной поверхности, средним числом, одному градусу на 100 футов углубления, дает возможность предполагать, что около десяти миллионов лет тому назад земная поверхность уже успела отвердеть или начала отвердевать, а по истечении сравнительно немногих тысяч лет после этого отвердевания кора охладилась уже настолько, что могла, по крайней мере, местами, служить обиталищем для живых существ в той форме, как мы знаем их теперь. Степень повышения температуры при опускании внутрь Земли равнялась тогда приблизительно 1° на каждые 6 или 10 дюймов, — обстоятельство, которое не могло иметь вредного влияния на жизнь растений. 1 Poisson. Traité de mé canique. T. II, стр. 451. 2 Henri Sainte-Claire-Deville. Compt. Rend. d. 1'Acad. d. Scienc. T. LVI, стр. 200. 3 Тэт, 1. с., стр. 153. К тому же приблизительно времени нужно отнести начало преобладания на земной поверхности лучистой энергии Солнца над собственной энергией Земли. Последняя, по крайней мере, на поверхности Земли, которая нас более всего интересует, находилась уже на значительной степени энтропии, т. е. была довольно равномерно распределена или, что то же, рассеяна. Действительно, если мы представим себе, что Солнце потухло в то время, когда Земля покрылась корой твердого вещества, и посмотрим, какие из ныне действующих на Земле родов энергии продолжали бы свое действие, то увидим, что их осталось бы весьма немного. Единственным источником энергии оставалась бы расплавленная внутренность Земли, но и эта энергия рассеялась бы гораздо скорее, чем теперь. Тем не менее некоторые роды энергии могли бы еще на время продолжать свое действие, например магнетизм, если вместе с Цельнером предположить, что земной магнетизм зависит от течений расплавленного металла внутри Земли 1. Кроме того, впредь до охлаждения внутренности Земли могли бы продолжаться землетрясения, вулканические извержения и могли бы еще существовать горячие источники и небольшие атмосферные течения по соседству с вулканами и горячими источниками. Но этим бы, вероятно, ограничились, и то на время не очень длинное, все проявления неравномерного распределения энергии на земной поверхности. Ныне действующие физические силы и явления, от них происходящие, не имели бы уже места. Даже приливы моря под влиянием Луны и потухшего Солнца, по всей вероятности, прекратились бы потому, что моря превратились бы в лед на всей своей глубине. Все метеорологические явления были бы устранены отсутствием водяного пара в атмосфере, почти совершенно покойной. На поверхности Земли химические сродства всех веществ находятся, за небольшими исключениями, в состоянии насыщения, то есть их энергия уже рассеяна. Слабая внутренняя теплота Земли, лишенной световых и химических лучей, не была бы в силах вызвать тех обратных процессов, восстановлений, которые составляют сущность растительной жизни. Почва осталась бы голой и в химическом смысле бездеятельной. Оставалось бы, может быть (мы скоро увидим, что, вероятно, тогда значительная часть кислорода воздуха находилась в соединении с углеродом), в атмосфере ненасыщенное сродство кислорода, но при низкой температуре, которая бы господствовала, оно не могло бы ни подействовать на азот, как и теперь почти не действует, ни тем более на другие, уже окисленные или вообще насыщенные тела. Наконец весьма вероятно, что при отсутствии нагревания Солнца энергия газов нашей атмосферы рассеялась бы настолько в пространстве, что они могли бы стать твердыми телами. Одним словом, если бы Солнце прекратило свое щедрое лучеиспускание, то на Земле господствовали бы темнота, холод, отсутствие всякой жизни и почти полное отсутствие всякого движения.
Но Солнце продолжает снабжать нас громадным количеством непревращенной энергии, и запас его еще очень велик. Мы думаем в дальнейшем ходе нашей работы подробнее заняться теориями строения Солнца, а здесь приведем только некоторые выводы. Один квадратный метр солнечной поверхности испускает, по Секки 2, 5 440 640
1 Zö llner. Ueber den Ursprung des Erdmagnetismus. 2 Secchi. Le-Soleil. Paris. 1875. T. II, стр. 258. килограммометров, или 70642 лошадиных сил, работы. Нескольких метров солнечной поверхности достаточно, чтобы привести в движение все машины земного шара. 470 квинтиллионов лошадиных сил представляют собой общую работу Солнца. По вычислениям В. Томсона, на основании данных Кулье и Гертеля, лучистая теплота Солнца соответствует приблизительно 7000 лошадиных сил на каждый квадратный фут поверхности. Так что вся солнечная поверхность теряет ежегодно около 6× 1030 тепловых единиц1. Одной химической энергии, доходящей от Солнца до Луны, было бы достаточно, чтобы произвести в одну минуту соединение 4, 5 миллиона кубических километров смеси хлора с водородом. Химическая энергия, распространяющаяся от Солнца во все части вселенной, должна быть в 2200 миллионов раз больше, потому что Земля, если смотреть на нее с Солнца, представляется всего под углом в 17, 5 секунд2. Приняв наиболее распространенную теперь теорию, объясняющую источник солнечно-то тепла его собственным сгущением, мы находим, что нужно 18267 лет для уменьшения видимого диаметра Солнца на одну секунду и 3830 лет для охлаждения его температуры на один градус, если, как того следует ожидать, большинство вещества находится на Солнце еще в химически индифферентном состоянии, то есть диссоциировано 3. Мы привели эти цифры единственно с той целью, чтобы показать, что уменьшение превратимой энергии на земной поверхности идет настолько медленно, и что запас для будущего получения ее еще настолько велик, что уменьшение ее не может в сколько-нибудь близком будущем оказать неотвратимо гибельное влияние на жизнь человека. Но отсюда еще не следует, чтобы мы могли считать распределение превратимой энергии на земной поверхности и теперь уже наивыгоднейшим и вполне удовлетворительным для человеческой жизни. Напротив, мы думаем, что возможность более выгодного распределения этой энергии находится, до известной степени, в руках самого человека.
1 Тэт, 1. с., стр. 144. 2 Secchi, Le Soleil. Т. II, стр. 324. 3 Secchi, 1. с. Т. II, стр. 273—277.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|