Уже в далёкой древности люди спрашивали: «Как произошёл весь мир?», «Кто и когда создал вселенную?», «Когда будет конец мира?» В этой книжке мы расскажем о том, как отвечает на эти вопросы наука. Мы увидим, что самые эти вопросы поставлены неверно, что «весь мир» или «вселенная» никак не произошли и их никто и никогда не создавал, что «мир» никогда не кончится: вселенная была и будет вечна в своём движении и развитии.

Вселенной называется всё существующее на свете. Это — Земля, на которой мы живём, это — горы и моря, покрывающие её поверхность, это — Луна и Солнце, это — бесчисленные звёзды, сверкающие над нашей головой в тёмную безоблачную ночь. Мы расскажем о том, что вселенная состоит из разнообразных мировых тел, одним из которых является наша Земля. Эти мировые тела называют также небесными телами, потому что их мы видим на небе: днём — Солнце, ночью — Луну, звёзды и планеты.

Учёные установили, сколько времени прошло с тех пор, как Земля существует примерно в таком виде, в каком мы её видим сейчас, сколько времени существует Солнце как огромный раскалённый огненный шар, какие мировые тела более молодые и какие — более старые. Но вещество, из которого состоит Солнце, существовало и раньше, до того, как Солнце возникло. Было время, когда Земли ещё не было, но вещество, составляющее теперь нашу Землю, существовало и раньше.

Когда из какого-нибудь вещества образовывались одни небесные тела, то в это время уже существовали другие. Таким образом, можно говорить только о возникновении отдельных небесных тел и их систем, но не о происхождении вселенной вообще.

Разные народы древности задавались вопросом о том, как произошёл мир. Однако правильного представления о мире люди тогда ещё не имели. Многие явления природы были прежде для людей совершенно непонятными. Люди не знали, откуда берётся солнечное тепло, отчего бывает дождь, молния и гром и другие явления природы. Они думали, что мир наполнен множеством добрых и злых духов.

Добрыми духами считались те, которые вызывали силы или явления природы, полезные для человека, как, например, солнечное тепло и дождь. Наводнения и землетрясения вызывались, по мнению людей древности, злыми духами. Люди приписывали происхождение всего существующего и все изменения, происходящие в мире, исключительно действию невидимых богов или духов, их желанию и могуществу.

У разных народов, в соответствии с условиями их жизни и окружающей их природы, сложились различные сказания и легенды о происхождении мира. Но во всех этих рассказах отражается в сущности одно и то же. Наблюдая, как из рук работника выходит новая вещь, появляется новый топор, горшок, хижина или колодец, люди привыкли думать, что всё вокруг кем-то создано. Но так как работника и создателя гор и рек, морей и небесных светил они не видели, а создание всего этого, казалось, требовало огромной силы и мощи, то люди приписали сотворение мира воле могучих и невидимых богов и духов.

У гавайцев — жителей Гавайских островов, находящихся в Тихом океане, — существует такая легенда о сотворении мира. Сначала существовало огромное морское пространство, над которым в безграничном просторе носился бог Тангалоа. Он посылал свою дочь — Морского Жаворонка (по-гавайски Тури) посмотреть, не видно ли где-нибудь твёрдой и сухой земли. Но она не нашла места, где могла бы опуститься и отдохнуть. Усталая, возвратилась она назад. Тогда Тангалоа выломал из небесного свода скалу и бросил её в море. Эта скала образовала Гавайские острова, на которых Тури отдохнула и куда она потом занесла живые существа.

У индусов была легенда о сотворении мира совершенно иная. По этой легенде давно-давно существовала только первобытная вода. Эта вода сама по себе родила золотое яйцо. Из золотого яйца появилась на свет богиня Праянани. При этом яйцо раскололось: нижняя половинка яйца образовала землю, а верхняя — небо.

Все легенды о сотворении мира исходили из ошибочной мысли о том, что мир неизменен. В этих легендах говорилось, что вся вселенная была создана сразу, либо почти сразу (например, «в шесть дней»), и что с тех пор до наших дней она существует в неизменном виде. А между тем, внимательное и длительное наблюдение показывает, что ничего неизменного в мире нет. Природа и вселенная непрестанно меняются. Возникают кустарники, эти кустарники растут, превращаются в молодой лес. Старинные леса, состоящие из вековых дубов, разрушаются и гибнут. От действия дождей и ветров постепенно разрушаются огромные горы, превращаясь в каменные обломки и песок. Камни и песок сносятся водой вниз, застилают дно ущелья, состоявшее прежде из сплошного камня, и оно со временем покрывается каменными обломками, затем мелким щебнем и, наконец, почвой.

Быстрота изменения разных частей природы неодинакова. Одни изменения происходят на наших глазах за несколько минут, другие можно обнаружить, лишь следя за природой из года в год. Некоторые изменения в природе замечаются только при наблюдении многих поколений людей. Существуют в природе изменения и более медленные, так что даже поколения людей не могут проследить их до конца. Говорят, что и «капля долбит камень». Никто не мог видеть, как вода постепенно, капля за каплей падая на камень, делает в нём углубление. Этого нельзя заметить и на протяжении поколения людей. Но наблюдая камни, лежащие под струёй водопада, люди сделали правильный вывод о том, что вода гложет даже камень, если она падает на него в течение тысячелетий.

На этом примере видно, что мы можем делать правильные выводы о явлениях, происходящих в природе, даже не будучи их свидетелями. Тем более эти выводы будут правильны, если мы их всесторонне и научно проверим как путём размышления, так и путём опыта.

Для выяснения вопроса о происхождении небесных тел мы должны прежде всего ознакомиться с основными законами природы. Эти законы были установлены и из наблюдения над явлениями окружающей нас природы и из опытов, производимых в лабораториях. Важнейшие из этих законов — закон неуничтожаемости вещества, закон сохранения энергии и закон всемирного тяготения. Об этих законах и говорится в первой главе нашей книжки.

Опыты и наблюдения показали, что законы природы всеобщи, т. е. они действуют одинаково как в лабораториях Европы, так и в лабораториях Америки, они верны на Земле так же, как на Луне и на Солнце. Это нам позволяет с полной уверенностью применять выводы из наших земных научных опытов к явлениям, происходящим на других мировых телах. Благодаря этому мы можем понять происходящие на них явления, отказываясь от всяких вымыслов, которыми заполнены древние легенды.

Никогда мастер не создаёт своих изделий из ничего. Он только преобразует уже имеющийся материал. Например, гончар не создаёт горшок или кружку из ничего, а вылепливает их из глины, которую он откуда-нибудь взял.

Ни в одном явлении природы, ни в одном физическом или химическом опыте в лаборатории не наблюдалось случая, чтобы вещество возникало из ничего или чтобы оно совершенно исчезало.

Возьмём стакан горячего чая и растворим в нём кусок сахара. Сахар, как будто, исчез, — его не видно. Но вещество, составлявшее кусок сахара, не исчезло, а растворилось в чае. Если мы взвесим отдельно стакан чая и кусок сахара, то убедимся в том, что вместе они весят столько же, сколько стакан сладкого чая с растворённым в нём сахаром.

Химики могут, взяв два грамма невидимого, бесцветного газа — водорода и 16 граммов другого тоже невидимого газа — кислорода, заставить их химически соединиться и образовать 18 граммов воды. Они могут разложить воду на её составные части и тогда опять получат вместо 18 граммов воды 2 грамма водорода и 16 граммов кислорода.

Огородник бросает в почву мелкое зёрнышко — из него вырастает огромная репа. Эта репа не возникла из ничего. Она выросла и приобрела свой вес за счёт усвоения растением воды и воздуха, за счёт усвоения питательных веществ из почвы. После долгого разведения овощей на одном и том же месте почва, как известно, истощается, и растущие на ней овощи дают всё меньший и меньший урожай.

Мы часто встречаемся с разными видами работы, которую могут производить те или иные предметы. Так, например, несущийся танк, налетев на дом, может его разрушить — он производит работу разрушения. Камень, падая на землю, вдавливает частички земли; порох при взрыве образует газ, который выталкивает снаряд из ствола орудия — он производит работу, выбрасывая снаряд. Пар, находящийся в котле паровой машины, содержит тепло, за счёт которого машина производит работу. Эта способность производить работу называется энергией. Энергия всегда связана с веществом и без вещества существовать не может. Всякое вещество обладает энергией в той или другой форме: энергией движения (как у танка и камня), химической энергией (как у пороха), тепловой энергией (как у горячего пара). Существуют и другие виды энергии.

Откуда же у предмета берётся энергия? Откуда, например, взялась энергия у танка? Эту энергию ему передал бензин, сгоревший в двигателе танка. Бензин, которым был заправлен мотор танка, содержал в себе в скрытом виде энергию. Скрытая энергия, содержавшаяся в бензине, при сгорании освободилась и перешла в энергию расширения, т. е. движения газов. Энергия расширения газов привела в движение танк, сообщив ему энергию движения. В порохе заключена скрытая химическая энергия. Она превращается при взрыве в энергию пороховых газов, передающуюся орудийному снаряду. Снаряд приобретает энергию движения; при ударе о преграду она переходит в энергию, идущую на разрушение вещества, в которое попадает снаряд, и частично на нагревание этого вещества.

Каждое тело обладает тем или другим запасом скрытой или явной энергии. Точными опытами установлено, что энергия может переходить от одного предмета к другому, но количество её остаётся неизменным. Энергия неуничтожаема так же, как и вещество; она может только превратиться из одного вида в другой. Так, например, тепловая энергия может быть превращена в световую энергию или в электрическую. На электростанциях уголь передаёт скрытую в нём химическую энергию в энергию тепловую, тепловая энергия переходит в электрическую, а электрическая переходит либо в энергию движения (например в трамвае), либо в энергию опять-таки тепловую (в электронагревателях), либо в световую (в электрических лампочках и фонарях), либо в энергию радиоволн, посредством которых осуществляется радиопередача. Поднимая тяжёлый камень, мы затрачиваем энергию. Когда этот камень падает вниз, то его энергия уходит на вдавливание частичек земли и на небольшое их нагревание.

Количество энергии можно измерить и выразить в особой мере так же, как, например, расстояние можно измерить в километрах. Энергия всегда превращается из одного вида в другой, и точно установлено, что при всех этих превращениях общее количество энергии остаётся постоянным. Это — один из важнейших законов природы, называемый «законом сохранения и превращения энергии».

Неуничтожаемость вещества и энергии при всех их превращениях является основным законом природы, показывающим их вечность.

Когда какой-нибудь предмет ничем не поддерживается, он падает на Землю, потому что Земля его притягивает. Иногда говорят, что здесь действует «земное тяготение». Но этим свойством обладает не только Земля. Учёные установили, что все тела во вселенной притягиваются друг к другу с силой, которая тем больше, чем тяжелее эти тела и чем меньше расстояние между ними. Земля, Луна, Солнце, планеты, звёзды — каждое из этих тел притягивается к другому с не которой силой. Поэтому тяготение всех тел друг к другу названо «всемирным».