Попытка химического понимания мирового эфира (Менделеев): различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
→‎505 - 509: викификация, орфография
Строка 392:
== 505 - 509 ==
 
у частиц газов, могущих вырываться из сферы притяжения земли, солнца и всяких иных светил. К расчетурасчёту этой скорости теперь и обратимся.
 
Известно, что тело, брошенное вверх, падает обратно, описывая траекторию, форма которой определяется основною параболою, и взлетает тем выше, при том же направлении бросания, чем больше сообщенная ему начальная скорость, и понятно, что (помимо сопротивления воздуха, которого нет на границе атмосферы, где и ведется дальнейший расчетрасчёт) скорость может быть доведена до такой, что брошенное тело перелетит сферу земного притяжения и падет на другое светило или станет обращаться, как [[w:Спутник|спутник]] около земли по [[w:Закон всемирного тяготения|закону всеобщего тяготения]]. [[w:Механика|Механика]] ([[w:Кинематика|кинематика]]) решает задачу о нахождении такой скорости, и я, для ясности, сошлюсь на решение в курсе профессора [[w:Бобылёв, Дмитрий Константинович|Д. К. Бобылева]](!) («Курс аналитической механики», II часть, изд. 1883 г., стр. 118—123), где показано, что искомая скорость, не принимая во внимание [[w:Центробежная сила|центробежной силы]] и сопротивления среды, определяется тем, что она должна быть больше квадратного корня из удвоенной массы притягивающего тела, деленнойделённой на расстояние от центра притяжения до той точки, в которой отыскивается скорость. Масса [[w:Земля|земли]] найдется в особых (абсолютных) единицах, исходящих из метра, если знаем, что средний радиус земли=6 373 000 метрам, и среднее напряжение тяжести на поверхности земли=9,807 метров, потому что напряжение тяжести равно массе, деленной на квадрат расстояния (в нашем случае на квадрат земного радиуса), откуда масса земли=398-·10¹²<sup>12</sup>.
<ref>
При тех расчетахрасчётах, которые далее производятся, то есть при отыскании скорости ''<math>v''</math> и веса ''x'', можно обойтись без выражения массы, довольствуясь напряжением тяжести (ускорением при падении), но я предпочелпредпочёл ввести массу потому, что, по моему мнению, тогда расчетрасчёт становится более наглядным.
</ref>.
Отсюда искомая скорость бросания с поверхности земли должна быть более 11 190 метров в секунду. Если дело идетидёт об удалении частиц с грани атмосферы, то должно взять расстояние от центра земли около 6 400 000 метров, и тогда получится предельная скорость, немного меньшая, но подобные разности не стоят внимания при таком вопросе, как разбираемый
<!--== 506 ==-->
нами. Отсюда по формуле II вес атома ''x'' газа должен быть менее 0,038, чтобы газ этот мог свободно вырываться из земной атмосферы в пространство. Газы с большим атомным весом, следовательно, не только водород и гелий, но и газ ''у'' ([[w:Короний|короний]]?), могут оставаться в земной атмосфере.
<ref>Дело идетидёт о средней скорости собственного движения газовых частиц.
Если будут, как признает [[w:Максвелл, Джеймс Клерк|Максвель]], частицы, движущиеся быстрее, то будут и медленнее движущиеся, а потому для нашего рассуждения должно было взять лишь средние скорости.</ref>.
 
Масса [[w:Солнце|солнца]] близка к 325 000, если за единицу масс принять [[w:Земля|землю]], следовательно, абсолютная величина солнечной массы близка в тех абсолютных единицах, в которых масса земли=398·10¹²<sup>12</sup> к 129·10<sup>18</sup>. Радиус солнца в 109,5 раз больше земного, то есть близок к 698·10<sup>6</sup> метрам. Отсюда находим, что с солнечной поверхности могут удаляться в пространство тела или частицы, обладающие скоростью не менее <math>\sqrt{\frac{2\cdot129\cdot10^{18}}{698\cdot10^6}}</math>, то есть около 608 000 мет­ров в секунду. По формуле (II) для такой скорости находим вес атома ''х'' газа, подобного гелию, не более, как 0,000013, а плотность в два раза меньшую, чем это число. Следовательно, у искомого газа, могущего представлять эфир, наполняющий вселенную, вес атома и плотность должны быть, во всяком случае, менее указанных. Это потому особенно, что есть звездызвёзды, обладающие массами большими, чем наша звезда, то есть солнце, как убеждают исследования [[w:Двойная звезда|двойных звёзд]], составляющие один из блистательных успехов новейшей астро­номии. В этом отношении известный наш астроном [[w:Иванов, Александр Александрович (астроном)|А. А. Иванов]], теперь инспектор [[w:Главная палата мер и весов|Главной Палаты мер и весов]], обязательно снабдил меня следующими результатами новейших исследований, в том числе и г. [[w:Белопольский, Аристарх Аполлонович|Белопольского]]:
 
<blockquote>«Вполне определённые сведения имеются относительно Сириуса, для которого общая масса (его самого и его спутника) оказалась в 3,24 раза больше массы солнца. Такое определение требовало не только исследования относительного движения обеих звезд, но и сведений о параллаксе этой системы. Но для Сириуса, вследствие неравномерности
<!--== 507 ==-->
его собственного движения, оказалось возможным оп­ределить также и взаимное отношение между массами обеих звезд, которое оказалось=2,05, а потому масса одной звезды в 2,20, а дру­гой в 1,04 раза больше массы солнца. Сам [[w:Сириус|Сириус]] в 9 раз ярче нор­мальной звезды 1-й величины, а яркость его спутника в 13,900 раз слабее, чем у самого Сириуса».</blockquote>
<blockquote>
 
«Точно также для переменной звезды β [[w:Персей (созвездие)|Persei]] или [[w:Алголь|Альголя]], спутник которой — тело тёмное, сумма масс равна 0,67 сравнительно с массою солнца, а масса самой звезды в два раза превосходит массу
спутника, яркость же звезды изменяется от 2,3 до 3,5».
 
«Для следующих двойных звёзд определена лишь общая масса обеих звёзд — в отношении к массе солнца, причем указывается „величина“ (по яркости) каждой звезды».</blockquote>
<blockquote>
 
{|style="margin:1em" class="standard"
! !!Общая масса двух звезд по сравнению с солнцем!!Величина (яркость) звезд
Строка 424 ⟶ 429 :
|-
|[[w:Поррима|γ Virginis]]||32,70||3,0 и 3,0»
|}</blockquote>
|}
<blockquote>
 
«Далее для тройной звезды [[w:40 Эридана|40 Eridani]] (величины компонен­тов: 4,0, 8,1 и 10,8) найдено, что общая их масса равна 1,1 массы солнца. Наконец, для тройной звезды [[w:Рак (созвездие)|ζ Cancri]] (величины: 5,0—5,7—6,5) [[w:Зелигер, Хуго фон|Зелигер]] на основании взаимных возмущений, нашёл, что масса наиболее яркой из трёх звёзд превосходит в 2,37 раз сумму масс двух остальных».</blockquote>
 
В общих чертах отсюда видно, что наше [[w:Солнце|солнце]] составляет по массе своей, звезду, так сказать, близкую к норме, и хотя есть звездызвёзды с массою более солнечной, но есть и много меньшие. Для нашей цели, то есть для отыскания низшего предела той скорости, которую должны иметь частицы газа, могущего свободно вырываться в пространство из сферы притяжения светила, имеют значение только звёзды с мас­сою много большею, чем у солнца. У двойной звезды — [[w:Поррима|γ Virginis]], по
<!--== 508 ==-->
наблюдениям и расчетамрасчётам г. [[w:Белопольский, Аристарх Аполлонович|Белопольского]] ([[w:1898|1898]] г.), общая масса почти в 33 раза превосходит массу солнца. Нет оснований думать, что это составляет случай наибольшей массы, а потому будет осторожнее допустить, что существуют, быть может, звёзды, превосходящие солнце раз в 50, но увеличивать много это число было бы, мне кажется, лишённым всякой реальности. Для выполнения всего расчетарасчёта должно знать еще и радиус звезды, о чемчём до сих пор нет никаких прямых сведений. Однако здесь может служить наведением соображение о составе и [[w:Поверхностная температура звезды|температуре звёзд]]. Не подлежит сомнению, на основании спектральных исследований, что в отдаленнейшихотдалённейших мирах повторяются наши земные химические элементы, а на основании аналогий едва ли можно сомневаться в том, что общий, массовый состав миров представляет много сходственного, например, в том, что ядро плотнее оболочки, а она окружена постепенно разрежающеюся [[w:Звёздная атмосфера|атмосферою]]. Поэтому состав звёзд, вероятно, лишь немногим отличается от состава массы солнца. Плотность же определяется составом, температурой и давлением. Давление же, вследствие зависимости от общей массы светила, возрастая с поверхности к центру, может много различаться от солнечного только для ядра, но оно — будь это [[w:жидкость|жидкость]] или [[w:Пар|пар]] в сильно сжатом виде — не должно сильно изменять плотностей, так как и на солнце ядро находится под громадным давлением сверху лежащих слоёв, а потому его накаленный материал находится в состоянии, близком к пределу сжимаемости.
<ref>Так как пары и газы в сильно сжатом состоянии сжимаются только до плотностей, в жидком и твердомтвёрдом виде телам свойственных, а эти явно зависят от состава, то в газо- и паро-образных массах при каких угодно давлениях нельзя ждать плотностей больших, чем у охлажденногоохлаждённого тела того же состава в твёрдом и жидком виде. Сущность дела (многим, думаю, ещеещё неясного) здесь в следующем. Никакой газ или пар при сколько-либо значительных давлениях не следует закону [[w:Закон Бойля — Мариотта|Бойль—Мариотта]], а сжимается гораздо того меньше, как можно заключить из прямых опытов и из соображений химического свойства. Прямые опыты, ещеещё [[w:Наттерер|Наттерера]] (1851—1854), равно как и позднейшие, показывают, что при больших (в 100—3000 атмосфер) давлениях, в ''n'' атмосфер, объёмы всех газов, при всяких температурах, сжимаются не в ''n'' раз (против объёма измеренного при давлении в одну атмосферу), а в гораздо меньшее число раз; так, например, для [[w:Водород|водорода]] при давлениях до 3000 атмосфер — в 3 раза менее, и если куб. метр водорода при давлении атмосферы весит около 90 граммов, то при давлении в 3000 атмосфер — не сжижаясь — весит не 3000×90, или не 270 килограммов, как было бы при следовании Бойль—Мариоттову закону, а только около 90 килограммов. То же получено и для всех иных газов и паров при всех температурах. Следовательно, судя по опыту, сильное давление или превращает пары и газы в жидкости, или сжимает их гораздо менее, чем по Бойль—Мариоттову закону, и предел [[w:Сжимаемость|сжимаемости]] виден явно при переходе в жидкости, которые, как всем известно, мало сжимаемы и представляют свой предел сжимаемости. Того же вывода о пределе сжимаемости (то есть об отступлении от Бойль—Мариоттова закона) газов достигаем из соображения о том, что частичные и атомные силы, проявляющиеся при химических превращениях газов, часто сильно превосходят физико-механические силы, нам доступные, как видно, например, из лёгкости сжижения всяких газов при образовании ими множества [[w:Химическое соединение|соединений]]. Химическое же соединение влечетвлечёт за собой сжатие до предела, сообразного с составом, как видно из того, что удельно-тяжёлые вещества происходят только при содержании в составе тяжёлых металлов, а между всеми и всякими соединениями легкихлёгких простых тел нет и немыслимо ни одно тяжёлое соединение. Так, например, все соединения [[w:Углерод|углерода]] с водородом или легче воды, или представляют плотность, меньшую, чем [[w:Уголь|уголь]] и [[w:Графит|графит]]. Сжатие при этом происходит, но оно ограничено явным пределом. То же относится до сжатия при сжижении. Так, [[w:Дьюар, Джеймс|Дьюар]] для сжиженных водорода, кислорода и азота признает предел, а именно даже при [[w:Абсолютный нуль температуры|абсолютном нуле]] (=­-273°) объем их атома не менее 10—12, то есть предел плотности кислорода около 1,3, а для водорода около 0,1, относительно воды=1. Неясность понятия о пределе сжимаемости газов (как и др. веществ) многих вводит в явные заблуждения. Так, не раз высказывалось мнение о том, что в ядре солнца и планет можно предполагать газы сжатыми до плотностей тяжелейших металлов, потому что там давления громадны. Если бы закон Мариотта был строг, то куб. дециметр воздуха (вес при одной атмосфере около 1,2 грам.) при давлении в 10 000 атмосфер (а давление в ядре светил много этого больше) весил бы около 12,0 килограммов, то есть [[w:Воздух|воздух]] был бы тяжелее [[w:Медь|меди]] (8,8 килогр.) и [[w:Серебро|серебра]] (10,5 килогр.). Этого нет и быть не может, что мне и хотелось, попутно, сделать совершенно ясным.</ref>.
<!--== 509 ==-->