Так и сделали.
Поверхность сферы, описанной радиусом в 149 674·108 см, равна 281,5·1025 см.
Количество теплоты, излучаемой Солнцем в одну минуту, составляет 546,11·022 килокалорий. Число получилось ошеломляющее! По расходу тепла Солнце можно сравнить с гигантской печью, в которой ежеминутно сжигают по тысяче цистерн, наполненных нефтью и равных по вместимости Черному морю. Таков ежеминутный расход энергии Солнца.
Откуда берется эта энергия и где ее источник? Что позволяет Солнцу излучать свет и тепло в течение миллиардов лет, почти не остывая?
Когда гипотеза Лапласа была общепризнанной, ученые думали, что Солнце заимствовало свою теплоту от первобытной туманности и постепенно остывает, как и всякое нагретое тело.
Были заново повторены опыты Бюффона с расплавленным металлом и с раскаленными шарами, ученые наблюдали, как они остывают, измеряли потерю теплоты, подсчитывали, проверяли и в итоге всех своих исследований получили смехотворно малое число. Солнце, сгустившись из раскаленной туманности, остыло бы, как чугунная чушка, через каких-либо 20–30 миллионов лет.
Значит, Солнце греет не старым запасом тепла, оно имеет какой-то источник энергии, что-то подогревает его изнутри.
Ученые предположили, что в недрах Солнца, как в топке котла, сгорает какое-нибудь топливо.
Против такого предположения решительно выступили химики. Температура светоносной поверхности Солнца достигает 6000°. Ни одна химическая реакция не дает такой температуры. При 6000° почти никакие химические реакции невозможны. Они безусловно не могут служить источником солнечной энергии.
Этот вывод подтверждается несложным расчетом. Если бы первобытное Солнце состояло из одной нефти, то оно «сгорело» бы дотла за 7600 лет. Угольное солнце сожгло бы себя еще быстрей — за 5000 лет.
Против таких мизерных сроков восставали геологи и биологи — жизнь на Земле не может быть старше Солнца.
Тогда было высказано новое предположение: Солнце подогревают падающие метеориты. Пуля, ударившись о броню, расплавляется; молоток, которым забивают толстый гвоздь, заметно нагревается; метеориты, врезавшись в земную атмосферу, раскаляются. При торможении или полной остановке движущегося тела, его кинетическая энергия преобразуется в теплоту. Падая на Солнце, метеориты безусловно его подогревают.
Беспощадный карандаш математика взялся за проверку и этого предположения. Подсчитали. Результаты получились самые неутешительные. Чтобы поддержать температуру Солнца на одном уровне, на него должно обрушиваться четыре миллиона миллиардов тонн метеоритов в сутки!
Если бы в пределах солнечной системы имелся такой запас метеоритов, то они падали бы не только на Солнце, но и на Землю. Они разогрели бы нашу планету добела. Метеоритов падает на Землю не так уж много. Их запас в окружающем Солнце пространстве невелик, да и размеры метеоритов ничтожны. Большинство метеоритов, падающих на Землю, не больше булавочной головки.
Безусловно, к Солнцу устремляется огромное количество метеоритов, но они никогда не достигают его. Жар солнечных лучей превращает их в пар, а световое давление отбрасывает их прочь раньше, чем они успеют долететь до поверхности Солнца. Крупных же метеоритов в пространстве мало.
Не метеориты, — что-то другое отапливает Солнце.
Один ученый высказал новую догадку: сжимаясь и уплотняясь, Солнце разогревается, и благодаря сжатию его температура остается неизменной.
Предположение правдоподобное. Чтобы поддерживать свою температуру на одном уровне, Солнце должно ежегодно уменьшаться в диаметре всего лишь на 150 метров. Диаметр Солнца равен 1 391 000 километров. Даже тысячелетнее сокращение поперечника Солнца не может быть замечено астрономами. Величина этого сокращения слишком ничтожна.
Гипотезу сжатия подвергли математической проверке.
В прежние века сжатие Солнца, очевидно, протекало быстрее, тогда его плотность была ниже.
Как показали расчеты, 25 миллионов лет назад диаметр Солнца был бы больше диаметра земной орбиты. Где же тогда находилась Земля, Венера и Меркурий? Под раскаленной поверхностью Солнца? Как же могла тогда развиваться жизнь?
И эту догадку пришлось отвергнуть. Возможно, что и сжатие Солнца играет некоторую роль, но не главную, не основную.
Солнечная энергия казалась ученым фантастическим неразменным рублем. Солнце расходует свою энергию, но запасы его почему-то не истощаются.
Каждый раз, когда пытливая человеческая мысль оказывалась в затруднительном положении, когда не сразу удавалось вырвать у природы ее тайну, возникали лженаучные, спекулятивные гипотезы.
Например, один «ученый» доказывал, что Солнце, подобно сказочной змее, питавшейся собственным хвостом, который у нее отрастал по мере того, как она его съедала.
Солнце, по гипотезе этого «ученого», тоже, не нуждается в «пище». Оно якобы окружено облаком, состоящим из углерода, водорода и кислорода. Вращаясь вокруг оси, Солнце, как вентилятор, втягивает своими полярными областями горючие вещества. Оно накачивает их в свои недра, а там углерод и водород вступают в химическое соединение с кислородом. Выделяется теплота, а продукты горения — углекислоту и водяные пары — Солнце выбрасывает прочь через свои экваториальные области.
Оказавшись вне Солнца, продукты горения попадают под воздействие солнечных лучей и разлагаются на составные части, снова способные гореть.
Солнце тут же втягивает эти горючие газы внутрь себя, сжигает их, а остатки выбрасывает обратно в газовое облако, где они разлагаются и опять могут служить топливом.
Газовое облако питает Солнце. Солнце пополняет облако. Одно и то же топливо сгорает бесчисленное множество раз подряд, поэтому запас горючих веществ никогда не иссякает и температура Солнца не изменяется. Энергия Солнца таким образом рождается из ничего.
Вздорная выдумка противоречила ломоносовскому закону сохранения материи и движения. Автор этой нелепой гипотезы пытался внушить людям, что для бога, якобы создавшего Солнце, нет ничего невозможного и законы природы, действительные на Земле, не обязательны для Солнца.
Порочная гипотеза продержалась в науке несколько лет. Развитию знаний о Солнце она не способствовала, да и способствовать не могла, так как ничего общего с подлинной наукой не имела. Она только заставила ученых потрудиться, чтобы опровергнуть ее.
Допустим, что вблизи Солнца действительно существует облако из углерода, водорода и кислорода. Вообразим, что Солнце, вращаясь, в самом деле втягивает горючие вещества, а затем выбрасывает продукты горения.
Но ведь, чтобы прогонять сквозь себя потоки газов, Солнце, как и вентилятор, должно расходовать энергию своего вращения. И если бы все происходило так, как выдумал автор этой гипотезы, то Солнце перестало бы вращаться на 166-й год своего существования.
Несостоятельность этой идеалистической гипотезы была разоблачена.
Но секрет солнечной кочегарки оставался попрежнему тайной за семью печатями.
Лучистые вещества
В течение нескольких недель конца 1898 года малоизвестные французские ученые Мария Склодовская-Кюри и ее муж Пьер Кюри стали знаменитыми людьми. Известие об их открытии взбудоражило весь мир. Ученые с нетерпением ожидали новых сообщений и подробностей. Газетные статьи об открытии супругов Кюри были полны вздора и вымысла. Люди, далекие от науки, вообще ничего понять не могли. Ученые, прекрасно знавшие физику, тоже ничего не понимали. Открытие Кюри переворачивало все прежние привычные представления о веществе.
Было известно, что еще в 1895 году французский физик А. Беккерель заметил существование нового вида лучей. Эти лучи исходили из урановой руды и свободно проникали сквозь бумагу, картон и тонкие металлические предметы. Под их воздействием фотопластинка, завернутая в черную бумагу и упакованная в коробку, чернела так, как будто на нее падал яркий свет.
Мария Склодовская-Кюри стала исследовать урановую руду. Она обратила внимание на странное явление: металл уран испускал таинственных лучей меньше, чем урановая руда, из которой он был добыт.
