Midőn Laplace a naprendszer stabilitására vonatkozó klasszikus művét megelégedve befejezte, azon reményének adott kifejezést, hogy a nap bolygóinkra végtelen időn át fog éltető fényt árasztani. A naprendszeren belül a viszonyok csaknem változatlanok maradnának eszerint. A nagy csillagász nem érezte szükségét annak, hogy a nap erős sugárzásának állandóságát megokolja, amint nála talán még nagyobb kortársa, Herschel sem.

Hogy azonban a nap melegének és a csillagok fényének oka a kutatásra érdemes, az nem kerülte el Anaxagorasz figyelmét, aki azt hitte, hogy a csillagok az éterrel való surlódás következtében tüzesedtek meg. Leibnitz és Kant szerint a nap melegét égés tartja fenn; a meleg problémájának ugyanazon magyarázata található Buffonnak azon nevezetes számításaiban, melyek a bolygóknak izzó állapotból való lehűlése időtartamára vonatkoznak. Laplace is azt tételezte fel, hogy az anyag, amelyből a bolygók keletkeztek, eleinte izzó volt, és azután hűlt le.

Azonban az ily elmélkedésekre biztos alapot csak a mult század közepén találtak, midőn a mechanikai hőelmélet diadalmas pályafutására indult a természettudomány különböző területein. A mechanikai hőelmélet szerint az energia épúgy elpusztíthatatlan, mint az anyag, amelynek mennyiségét hallgatagon változatlannak tartotta mindenki, aki kozmikus problémákról gondolkozott, ámbár ennek bizonyítását csak a tizennyolcadik század végén adta Lavoisier.

Ha tehát a nap éltető sugarait a végtelen térbe küldi ki, akkor valamely úton ki kell pótolnia az energiaveszteséget, vagy pedig gyorsan kihűl. Az utóbbi feltevés ellen állást foglalnak a geologusok, akik azt tartják, hogy a nap melege közel egy milliárd év óta körülbelül ugyanazon mértékben sugárzik a földre. Robert Julius Mayer kisérelte meg először, hogy energiaforrást keressen a bezuhanó meteorokban; Mayer ezen eszméjét Helmholtz tovább fejlesztette. Helmholtz nézetét, amely szerint a nap minden része lassan a középpont felé sülyed és ezáltal hő keletkezik, általánosan a probléma legjobb és legkielégítőbb megoldásának tekintették; de a legújabb geologiai kutatások megállapították, hogy ezen energia-forrás nem volna elegendő.

Abban a mértékben, amint jobban megismerték a testek, különösen a gázak magatartását a hőmérséklet és a nyomás változásainál, mind behatóbban kutatták az égitestek hőmérsékletének függését a térfogatváltozástól, valamint azon energiaváltozástól, melyet az elnyelt, vagy visszavert sugárzás idéz elő. A legjelentékenyebb ilynemű kutatás, amelyre most kitérünk, Rittertől ered.

Az égitestek hő és nehézségerő által okozott, tisztán fizikai változásainak ismeretéhez lényegesen hozzájárul, ha értékesítjük azon ismereteinket, amelyek a hőmérsékletnek és az égitestek alkatrészei közötti kémiai folyamatoknak összefüggésére vonatkoznak. Igen valószínű, hogy ezen kutatások segítségével biztos kivezető utat találunk azon nehézségekből, amelyeket Helmholtz hagyott ránk, amidőn csak a fizikai folyamatoknál felszabadult energiamennyiséget vette tekintetbe, míg a kémiai reakció sokkal nagyobb energia-forrásait mellőzte. Erről többet a következő fejezetben.

Mily messzire juthatunk, ha a nehézségi erő és az energia megmaradásának törvényeit fizikai folyamatokra alkalmazzuk, azt láthatjuk Ritter A. jelentékeny és terjedelmes kutatásaiból, melyek ezen két elven alapulnak és amelyek az általános gáztörvények érvényét is föltételezik, míg a hővezetést és hősugárzást csak mellékesen veszik tekintetbe. Nyolc évvel azelőtt, 1870-ben, hasonló kutatásokat végzett Lane. Később lord Kelvin, See, és különösen Emden (1907) járultak hozzá értékes tanulmányokkal e probléma megoldásához. Az utóbbi nagy matematikai művében foglalkozik e tárggyal, amely ezen irányú kutatások számára igen értékes lesz. Fizikai szempontból nem múlja felül Rittert. Ehelyütt a Ritter-féle kutatások főbb eredményeivel fogunk foglalkozni.

Ritter szerint azon gáztömegnek, amely követi az általa érvényesnek tartott törvényt, általában van külső határa, ahol a hőmérséklet az abszolut nulla fokra sülyed. Innen kezdve befelé emelkedik a hőmérséklet, amely olyan lesz minden pontban, aminő azon gáztömegé volna, amely a határtól az illető pontig esne. Könnyebb megérthetés végett szolgáljon példa gyanánt a föld légköre. Vegyük fel, hogy a föld felületén a hőmérséklet 16° (289 fok az abszolut nulla pont felett), aminő tényleg a földfelület átlagos hőmérséklete, akkor Ritter szerint a légkör magasságának 28·9 km-nek kell lennie. Mert ha egy kg víz egy km-nyi magasságból leesik, akkor hőfoka ¹⁰⁰⁰/₄₂₆=2·35° C-szal emelkedik. Mivel a levegő fajhője 0·235 kg-kalória, azon melegmennyiség, mely egy kg víz hőfokát 0·235 fokkal emelné, egy kg levegőét egy egész fokkal emelné. Ebből az következik, hogy ha egy kg levegő egy km-re esik, 10 fokkal válik melegebbé.8) Hogy tehát a levegő hőmérséklete 289 fokkal emelkedjék az abszolut null pont fölé, ahhoz 28·9 km-nyire kell esnie, és ez lenne légkörünk magassága.

Ha légkörünk hidrogénből állana, amelynek fajhője 3·42, úgy a légkör 421 km magasságot érne el. A légkör magassága igen nagy volna akkor is, ha vízcsöppeket tartalmazó telített vízgőzökből állana; mert hogy ily keverék hőmérsékletét egy fokkal emeljük, ahhoz nemcsak a gőzt kellene melegítenünk, hanem még azon kívül annyi meleggel kellene ellátnunk a keveréket, amennyi a víz párolgásához szükséges. Tehát e keverék úgy viselkedik, mintha fajhője aránylag nagy volna. Ritter kiszámítja, hogy a vízgőzből álló légkör magassága 350 km körül lenne, ha a föld felszinén a hőmérséklet 0° volna. Tudjuk, hogy a levegő valóban tartalmaz némi vízgőzt és felhőket; ez okból a 28·9 km-nyi magassághoz, amelyet fentebb nyertünk, még mintegy két km-t kell hozzáadnunk.

A végérték, amint Ritter maga is jelezte, egyáltalában nem felel meg a szokásos, elfogadott számoknak. A megfigyelések azt bizonyítják, hogy a hulló csillagok gyakran a föld szine felett 500 km magasságban lobbannak fel; tehát kell, hogy még ott az égéshez és a súrlódás folyamatához szükséges elegendő levegő és oxigén legyen. Az elektromos kisüléseken alapuló északi fény ívének legmagasabb pontja körülbelül 400 km magasságban lebeg. Az utóbbi években a léghajókból eszközölt megfigyelések azt mutatják, hogy 10 km-nél kissé magasabban a hőmérséklet csaknem állandó, ahelyett, hogy mint az alsóbb rétegekben fölfelé haladva, kilométerenkint 10 fokkal sülyedne.9) Ritter a számításaitól való eltérésnek abban látja az okát, hogy igen nagy magasságban a levegőt alkotó gázak felhőkké sűrűsödnének, épúgy, mint a vízgőz az alsóbb rétegekben. A légréteg magassága ezért emelkedne oly tetemesen.

De ma már tudjuk, hogy az oxigén és nitrogén ezen sűrűsödése −200° fölött nem lehetséges, tehát jóval nagyobb magasságban kellene beállnia, mint amit a léghajók eddig elértek, ahol bizonyos magasságon túl fölfelé haladva, a hősülyedés észrevehetetlen volt. Ezen jelenséget a meteorológusok különböző módon magyarázzák. Nekem az a véleményem, hogy ezen folyamatnál fontos szerepet játszik a hősugárzás és a hő elnyelése a levegő vízgőz és szénsavtartalma, esetleg az ozon által is.

Ritter kiszámítja továbbá, hogy minő volna a föld középpontjának hőmérséklete, ha a földön keresztül fúrt széles légtárnát képzelünk. Nem felejti el természetesen, hogy a nehézségi erő a mélységgel változik, úgy hogy a föld középpontjában nullával lesz egyenlő. Ezt tekintetbe véve kiszámítja, hogy e légtárna középpontjában a hőmérsékletnek mintegy 32,000 foknak kell lennie. A föld középpontjának hőfoka szerinte 100,000 fok körül van. Ebből megérthetjük, hogy a gázalakú égitestek belsejében mért emelkedik a hőmérséklet. Amennyiben a föld 400 km mélységen túl valószínűleg gázalakú, Ritter számításainak ezesetben is van bizonyos alapjuk. A föld belsejében lévő gázak fajhője azonban kétségkívül sokkal nagyobb, mint azon gázaké, amelyekkel Ritter foglalkozott. A föld középpontjának hőfoka ezért kisebb lesz, mint ahogy Ritter kiszámította. Ha a vegyi folyamatoktól eltekintünk, Ritter becslését kevesebbre mint felére redukálhatjuk. Azon mélységben körülbelül három millió légköri nyomást tételeznek fel.

Most visszatérhetünk a napról való elmélkedésünkre. A nap külső rétegeiben a nehézségi erő körülbelül 27·4-szer nagyobb, mint a földön; ennek következtében befelé a hőmérséklete kilométerenként 274 fokkal emelkedne, ha a nap légköre levegőből állana.10) Azonban e légkör főleg atomokká bomlott hidrogénből áll, míg földünkön a hidrogén molekuláris állapotban fordul elő, ahol minden molekula két atomból áll. Az egyatomú hidrogén fajhője az ottani hőmérsékleten 10 körül van, azaz 42·5-szer nagyobb, mint a fagyponton lévő levegőé. Ennélfogva a nap legmagasabb gázrétegeiben a hőmérséklet kilométerenként mintegy 6·5 fokkal változna.11) Mivel a világító napfelhők hőfokát 7500 fokra becsülték, a fölöttük lévő nap-légkörnek körülbelül 1200 km-t kellene elérnie. Mindamellett e légkör nyomása Jewellnek az elnyelési vonalak helyzetére vonatkozó kutatása szerint csak öt vagy hat atmoszféra. A földön e nyomás 27·4-szer kisebb lenne, azaz körülbelül 0·20 atmoszféra. A világító napfelhők feletti gáztömeg tehát nem nagyobb, mint a 12 km fölötti légréteg tömege, ahol már csak a legmagasabb bárányfelhők lebegnek.

Napfogyatkozások alkalmával meghatározták a napon lévő kromoszfera vastagságát, vagyis a világító napfelhők fölött lévő, a hidrogénre jellemző rózsaszínű gázréteget, amelyet 8000 km-nyinek találtak, holott ez az előbb említett értéknek12) több mint hatszorosa. Ugyanazon eredményhez jutunk tehát, mint a földet illetőleg, t. i. hogy a légkörnek sokkal magasabbnak kell lennie, mint ahogy az Ritter számításai szerint kiadódik.

Sőt helytelen annak a felvétele is, hogy a nap-atmoszfera legkülsőbb rétegeiben 0 fokra, vagy még alacsonyabbra sülyedne a hőmérséklet. A sugárzás sokkal nagyobb ott, semhogy ily erős lehűlés előállhatna. A nap-atmoszfera ezen rétegeiben kétségkívül sok az összesűrűsödött rész; erre abból következtethetünk, hogy a nap fénye a peremétől kifelé gyöngül, midőn a fény a nap magasabb gázrétegein halad át. Ezen csöppeket a nap sugárzása melegíti, és magas hőmérsékletüket a környező gázaknak átadják. Ugyanaz a dolog áll itt, mint a föld atmoszférájában is; a nap sugárzását számos porrész nyeli el, miközben e részek 50 vagy 60 hőfokot vesznek föl, amit azután a körülöttük lévő gázakkal közölnek. Mindkét esetben a magasság növekedésével járó hősülyedés lassúbb, mint a hogy azt Ritter számította, és ezért a légkör többszörösen magasabb Ritter becslésénél.

Térjünk vissza Ritter művéhez. Kiszámította, hogy egy gömbalakú, gázszerű ködfoltban hogyan kell változnia a mélységgel a hőmérsékletnek, a sűrűségnek és a nyomásnak. E számítások szerint, ha a nap atomokra oszlott hidrógénből állana, akkor középpontjában a hőmérséklet 25 millió fok volna, a nyomás 8·5 milliárd atmoszféra és a fajsúly 8·5 lenne (a vízé 1). Ha a nap jelenlegi sugarának tízszeresével ködfolttá bővülne ki, akkor középpontjának hőfoka 2·5 millió fokot tenne ki. Azonban a nap jelenlegi nagyságára való összehúzódás következtében a nehézségi erő 1-nek 100-hoz való arányában növekedne, és a kilométerre eső hőemelkedés is ennek megfelelően nagyobbodna. De mivel a sugár eredeti hosszának tized részére csökkent, a középpont hőmérséklete régi értékének száz tizedrésze lenne, vagyis tízszerte nagyobb volna, mint a ködfoltban. Ez a nap minden más pontjára is áll; az összehúzódás következtében beálló hőemelkedés tehát a nap sugarával fordított arányban áll. Viszont a nap gázai a roppant nyomás következtében valószinüleg nem követik az egyszerű gáztörvényeket, ezért a nap belsejének hőmérséklete nem oly magas, amint azt Ritter fölvette. Szerinte ha a nap gázállapotban lévő vasból állana, hőmérséklete 1·375 millió fokot érne el. A nap összehúzódása folytán előálló hőemelkedés erős hőelnyelő vegyi folyamatokat indít meg, amelyek viszont nagy mértékben csökkentik a hőmérsékletet. A nap hőmérsékletének átlagát körülbelül 10 millió fokra becsülhetjük.13)

Ha egy gáztömeg, mint az említett ködfolt, összehúzódik, hőmérséklete, mint mondottuk, növekszik; e hőemelkedésnél azon meleg nagy része fogy el, amely meleg Helmholtz felfogása szerint az összehúzódásnál szabaddá válik. Ha vegyi folyamatok nem fordulnának elő, akkor a fentemlített érték 81 százaléka melegedésre szolgálna, míg a kisugárzásra csak 19 százalék maradna. Ezen számításaiban Ritter kétatomú hidrogént vesz fel, H₂-t; az egyatomú hidrogén 50 százalékot sugározna ki. Ebből az következik, hogy a nap nem tarthatná meg tovább jelenlegi sugárzási energiáját, mint körülbelül 5 (illetőleg 12) millió évig. Azonkívül az elmult idők folyamán a nap kisugárzásának már tetemesen csökkennie kellett volna. Ritter jól tudta, hogy a geológusok szerint a földi élet tartamának sokkalta nagyobbnak kell lennie; de ő, mint a legtöbb fizikus, annyira meg volt győződve arról, hogy a Helmholtz által föltételezett hőforrás a nap számára a legjelentékenyebb, hogy nem fektetett nagy súlyt a geológusok véleményére. A későbbi kutatások azonban még nagyobbították a geológusoknak a föld korára és a nap változatlan kisugárzására vonatkozó becsléseit. Van’t Hoffnak kutatásai azon hőmérsékletre vonatkozólag, amely a különböző geológiai korok sólerakodásai idején uralkodott, valamint az egyes korok korall-riffjeinek földrajzi elosztása azt bizonyítja, hogy a föld felületének hőmérséklete, tehát a nap sugárzási erőssége nem változhatott nagyon e régi korok óta.

Ez okból oly hőforrást kell keresni, amely nagyobb és kevésbé változó hőmennyiséget ad, mint aminő a nap összehúzódása által támad. Ily hőforrást ad kétségkívül a nap lassú kihűlése alatt támadt vegyfolyamat. Mivel ezen folyamatok a nap-ködfolt összehúzódása idején ellenkező értelemben hatottak, ebből az következik, hogy a nap összehúzódása még gyorsabban történt, mint ahogy azt Ritter gondolta. Azon időtartam, amelyben a nap közvetlenül egy más nappal való összeütközése után egy messze kiterjedő ködfoltból összehúzódott, aligha tett ki egy millió évet, föltéve, hogy a kisugárzás mindig oly erős volt, mint most. Azon idő alatt, míg a nap még ködfolt-állapotban volt, kell, hogy a hőelnyelés segítségével roppant mennyiségű energiát gyüjtött légyen össze a külső sugárzó melegből. Ezen energia később, mikor a nap középhőmérséklete sülyedt, pótolta hőveszteségét. Ily módon a nap hőmérséklete, és ezzel kiterjedése és kisugárzása hosszú időszakon át csaknem állandó maradhatott. Ebből arra is következtetünk, hogy a ködfolt állapot tovább tarthatott, mint ahogy az Ritter számításaiból következnék.

Ritter kiterjesztette számításait azon esetre is, ha a földünkhöz hasonló, vagyis szilárd kérgű égitest fölött a légkör oly magas volna, hogy különböző magasságú helyeken a nehézségi erő számára különböző értéket kellene fölvennünk. Azt találta, hogy ha az égitest szilárd felületének hőmérséklete bizonyos értéket meghalad, akkor légkörének nincs határa, azaz a gázak eltávolodnak tőle. Számításait a hidrogénre vonatkozólag dolgozta ki és azt találta, hogy a hold csak úgy tarthatna meg egy hidrogénből álló légkört, ha hőmérséklete állandóan −85° alatt volna. Azonban a hold hőmérséklete általában csaknem olyan, mint a földé, legmelegebb részeiben 150°-ot ér el; tehát nem lehet hidrogén-atmoszférája. Hasonló módon kimutatja Ritter, hogy a hold felületén nem lehet víz. Ugyanezen megokolás még nagyobb mértékben áll a holdnál sokkal kisebb aszteroidákra.

Ritter ezen vizsgálataiban számos követőre talált, akik közül Johnstone Stoney és G. H. Bryan a legkiválóbbak. Mindketten a molekulák mozgására vonatkozó mechanikai gáztörvényekből indultak ki. Stoney szerint a föld nem tarthat meg légkörében hidrogént, és ez az állítás valószinüleg helyes is. Azonban véleménye szerint a héliumnak is sokkal nagyobb a mozgási energiája, semhogy oly kis égitest, mint a föld, visszatarthatná. A számítás nem kedvez Stoney felfogásának. De azt elképzelhetjük, hogy a föld atmoszféráját már igen korai periódusában hagyta el a hélium, midőn a föld hőmérséklete még sokkal magasabb, és kiterjedése sokkal nagyobb volt, mint ma. Igen érdekesek Ritternek az összeütközés hatásaira irányuló kutatásai. Már Mayer kimutatta, hogy egy igen nagy távolságból, például a Neptunusz távolságából a napba eső meteor, mely nulla kezdősebességgel indul el, a nap felületére érve 618 km-nyi sebességre tesz szert másodpercenkint és azért a nap energiáját tömegének (a meteoré) minden grammja 45 millió kalóriával nagyobbítja. Két nap összeütközésénél roppant melegmennyiségnek kell felszabadulnia. Ez arra is szolgálhat, hogy az új égitestet kiterjessze. Ha két egyenlő nagyságú nap nulla kezdősebességgel végtelen távolból egymásnak rohanna, az összeütközésnél támadó hő Ritter szerint elegendő volna ahhoz, hogy a két gáztömeg térfogatát az eredeti négyszeresére terjessze ki. Hogy a két összeütköző nap egész tömege a végtelen térben szétszóródjék, ahhoz szükséges volna, hogy mindegyikük másodpercenkint 380 kilométernyi kezdősebésséggel bírjon. Ily sebesség az állócsillagok számára általában igen nagynak látszik. Ezt a sebességet azonban a Kapteyn által felfedezett Columba csillagképbe tartozó nyolcadrendű kis csillag, úgy látszik, még meghaladja. Ezen csillag másodpercenkint több mint 800 km sebességgel halad; az óriás nap, az Arkturusz 400 km-t tesz meg másodpercenkint. E nagy sebességek igen ritka kivételek lehetnek. Ha a mi napunknál lineáris méreteiben százszorta nagyobb nap hasonló nagyságú gáztömbbel összeütközne, csak 38 kilométer másodpercenkénti kezdősebességre volna szüksége, hogy egész tömegét a végtelen térbe szórja szét, és hogy mint Ritter nevezi, «centrifugális» ködfoltot képezzen, mely a térben mindjobban kiterjedne. «A spirális ködfoltokat, amelyek keletkezését ferde irányú ütközéssel magyarázzuk, talán a centrifugális rendszerekhez sorolhatjuk.» Ezen égitesteknek tulajdonképen minden irányban határtalanul kellene kiterjedniök. Elképzelhető azonban, hogy ezen gázak mozgását gátolnák és végül meg is állítanák anyagi részek, amelyekkel találkoznának. Hasonló módon képződhetnek gyűrűalakú ködfoltok. Croll szerint két összeütköző nap számára másodpercenkint 700 km-nél nagyobb sebességet kell föltételeznünk, hogy az illető nap melegének létrejöttét megmagyarázhassuk; Ritter szerint az nem szükséges. Emellett kiemelhetjük azt, hogy a napénál százszorta nagyobb sugarú gázszerű ködfolt, melynek tömege a nap tömegével megegyező, anélkül, hogy más égitesttel összeütköznék, csupán a nap méretéig való összehúzódása által elég magas hőfokot érne el ahhoz, hogy mint fényes fehér csillag világítson.

Ha két összeütköző égitest sebessége a fenti érték alá sülyed, akkor centripetális rendszer keletkezik, vagyis oly gáztömeg, mely fokozatosan állócsillaggá húzódna össze. Ritter szerint lehetséges, hogy az ily csillag egy egyensúlyi helyzet körül periodikusan növekedne és összehúzódna; ily módon akarja a változó csillagok időszakos fényváltozásait megmagyarázni. Ezen lüktető mozgásokat azonban igen hamar meggátolná a kisugárzás; azonkívül ilyen csillagok fényerősségének változásai rendesen nem oly szabályosak, mint ahogy azt Ritter számításai föltételezik. E tekintetben véleményét nem fogadták el általánosan.

Ritter továbbá azt hitte, hogy centrifugális rendszerekben kis csillagokként jelentkező sűrűsödések keletkezhetnek. Ily módon keletkezhetnek csillagrajok, és valóban van okunk föltételezni, hogy a spirális ködfoltok legnagyobbrészt ily csillagcsoportokból állanak. Ritter végül azt a kérdést veti föl, hogy nem-e valószínű, hogy a tejút egy ily centrifugális rendszerből eredő csillagcsoport. Azt mondja, hogy a tejút rendszere abban az esetben nem alkothatná a közvetlen környezetében lévő anyagnak főtömegét.

Oly nagy kezdősebesség elérésére ugyanis, amely egy centrifugális rendszernek összeütközésből való kialakulására szükséges, ahhoz szerinte kell, hogy a két összeütköző gáztömeg előbb még nagyobb tömegek vonzásának lettek légyen kitéve, és hogy tovább is ezen erők hatásmezejében maradtak légyen.

Ritter így arra az eredményre jut, hogy centrifugális rendszerek csak ritka kivételkép keletkeznek kialudt csillagok összeütközéséből t. i. akkor, ha e napok rendkívül nagy sebességgel mozognak. De semmisem állja útját azon föltevésnek, hogy a naprendszernek aránylag kis töredéke centrifugális, míg a főtömeg centripetális rendszer. Ezen állapotot vettük föl fentebb normálisnak. A centrifugális rendszer spirális ködfoltot képez a centripetális, mint középpont körül, és az utóbbi fokozatosan fejlődik ki oly módon, amint azt Laplace a bolygórendszerré alakuló ködfoltokról képzelte.

Ritter azt is kiszámította, hogy egy a napunkhoz hasonló állócsillag különböző fejlődési fokozatai mily időtartamot igényelnek. Négy ilyen periódust különböztet meg. Az első kor a köd állapot. A hőmérséklet aránylag alacsony, a csillag legelőször ködszínképet ad, azután vöröses fényt bocsát ki. Több kutató, mint például Lockyer is, elméleti okokból helyeslik e nézetet, a megfigyelések azonban nem igazolják. A ködfoltok a hidrogén és a hélium világító vonalait mutatják. Azonban némely csillag is ugyanazon világító vonalakat adja, és azért kell, hogy a ködfoltokhoz közel álljon, de fényük nem vörös, hanem fehér. Úgy látszik tehát, mintha a Ritter által föltételezett átmeneti állapot ködfolt és fehér csillag között, tudni illik vörösfényű ködcsillag hiányoznék. De az is lehet, hogyha van is ily átmeneti állapot, az igen ritkán fordul elő. Ritter is ezen átmeneti állapotot elenyésző rövid tartamúnak tartja ahhoz az időhöz képest, amely a fehér csillagnak a vörösre való átmenethez szükséges. Vannak igen erős fényű vörös csillagok, aminő pl. a Beteigeuze, ennek a vörös fénye valószínűleg a légkörében, vagy a körülötte lévő por fényelnyeléséből ered. Az első korszak, mely a kisugárzás maximumáig ér, 16 millió évet tenne ki. Ezután a hőmérséklet emelkedik, míg eléri a maximumot, azonban nem emelkedik annyira, hogy egyidejűleg a kisugárzást is fokozza, mert a kisugárzó felület gyorsan kisebbedik. Ez a periódus aránylag rövid, csak 4 millió év körüli. A harmadik időszak, amely alatt a csillag fényének ereje folytonosan csökken és hőmérséklete sülyed, 38 millió évig tartana. Végül az igen hosszú negyedik kor következne, a csillag fénynélküli, kialudt időszaka. Mindezen számítások azon feltevésen alapulnak, hogy a nap melege csak összehúzódás által jön létre és azok azért lényegesen eltérhetnek a valóságtól, mivel valószínű, hogy nem az összehúzódás játssza a főszerepet, hanem a vegyi folyamatok a meleg főforrásai.

Ritter számításai azon eredményre vezettek, hogyha a nap már kialudt, akkor egy bolygóval való összeütközés nem keltheti újra életre. Kant költői álma tehát a naprendszer újjáéledéséről, melyet a napba eső bolygók idéznének elő, nehezen valósulhat meg. «Az el nem éghető és a már elégett anyag felhalmozódása», mondja az ünnepelt bölcselkedő, «és pedig a felületen lévő hamu, végül a levegő hiánya véget vet majd a napnak, lángjának el kell egyszer aludnia, és azt a helyet, amely világegyetemünk világosságának és életének középpontja volt, valamikor örök homály fogja takarni. Tűzének változó fellobbanása, hogy elpusztulása előtt új üregek törésével újraéledjen, többször megújulhat; ez egyes állócsillagok föltünésének és eltüntének magyarázatául szolgálhat.» «Nem kell azon csodálkoznunk, ha még isten művében is mulandóságot ismerünk meg. Minden véges dolog, amelynek kezdete vagy eredete van, magán viseli természetének bélyegét, el kell mulnia. Newton, aki isten tulajdonságainak művei tökéletessége folytán nagy bámulója volt, aki a természet nagyszerűségébe való legmélyebb belátással összekötötte az isteni mindenhatóság megnyilatkozása iránti legnagyobb tiszteletet, úgy látta, hogy a természet elmulását kell hirdetnie, mint a mozgás mechanikájából folyó természetes törekvést.» «Az örökkévalóság végtelen folyamatában kell egy végső időpontnak lennie, amidőn fokozatos csökkenés minden mozgást megszüntet.»

«Azonban egy világegyetem pusztulását nem kell igazi veszteségnek tekintenünk a természetben. Ezen veszteségért más helyen bő pótlás áll elő.» Kant ugyanis azt gondolta, hogy míg a napok a tejút középponti égiteste közelében kialusznak, addig a távoli kozmikus ködökben új napok keletkeznek, és a lakott világok száma így mindig növekednék. Kant nem tudott megbarátkozni azon gondolattal, hogy a nap és a bolygók a tejút középpontjában mindörökké holtan maradjanak. Ezt nem tartotta az észszerűséggel összeegyeztethetőnek. «Ha végül egy oly eszmét fejezünk ki, amely époly valószínűnek látszik, mint amennyire illő az isteni mű alkatához, akkor az a megelégedés, amelyet a természet változásainak képe idéz elő, a tetszés legmagasabb fokára emelkedik. Nem gondolhatjuk-e, hogy a természet, amely képes volt a kaoszból szabályszerű és alkalmas rendszerbe illeszkedni, az új kaoszból, ahová mozgásai csökkenése folytán sülyedt, ép oly könnyen képes megújulni és az előbbi kapcsolatot helyreállítani? Nem-e lehetséges a rugókat – melyek az elszórt anyagot rendezték és mozgását előidézték és amelyeket a gépezet megállása nyugalomba helyezett – újult erővel megindítani? Nem kételkedhetünk ennek lehetőségében, ha meggondoljuk, hogy midőn a keringő mozgások végleg kimerűlnek, a bolygók és az üstökösök mind beleesnek a napba, a nap tüze pedig oly sok és nagy rög hozzákeveredése folytán roppant megnövekszik, különösen azért, mivel naprendszerünk legtávolabbi gömbjei bebizonyított elméletünk alapján a természet legkönnyebb és leggyulékonyabb anyagát tartalmazzák.» A napban új, a tüzet tápláló anyag hozzájárulása folytán a legnagyobb fokú égési folyamat állna elő, amely Kant szerint elegendő volna ahhoz, hogy minden eredeti állapotába térjen vissza; ily módon új bolygórendszer keletkezhetne az új kaoszból. Ha ez már többször megismétlődött, akkor végül majd a nagyobb rendszer, amelynek a mienk csak töredéke, a tejút rendszere is hasonló módon megáll, hogy újra éledjen és az addig üres térbe új életet hozzon.

«Ha a természet e fönixét, – amely elégeti önmagát, hogy poraiból megifjodva föltámadjon, – végtelen téren és időn át követjük, a mindezt átgondoló szellemet ez a legmélyebb csodálatba ejti.»

A mechanikai hőelméletet még akkor nem ismerték, és Kant, aki homályosan sejtette, hogy a nap tüzét égésnek (kémiai folyamat) kell fentartania, nem látta azon föltevés következetlenségét, hogy a kiégett anyag ismételt égés által újra meg újra új energiát tudjon teremteni. Igazságtalanság volna e szép költeményre a fizika mértékét alkalmazni, amelyben még Kant is felhagy szokásos írásmodorával. Természettudományi kritikával tekintve Kant nagyszerű alkotása, amelyben a természet örökkévalósága iránti vágy igaz kifejezést nyer, semmivé törpül. Nem fizikai alapja, hanem rendszerének nagyszerűsége az, ami fölkelti csodálatunkat. Hogy tervének részleteit kidolgozza, nem adatott meg Kant számára.

Kant eszméjét csaknem változatlanul vette át Du Prel (1882) spiritiszta filozófus, aki azonban e tanoknak könnyebb alakot adott, és egyúttal tekintetbe vette csillagászati ismereteink roppant haladását, Kant naiv teleologikus felfogását pedig elkerülte. Szerinte is beleesnek a kihűlt napba a bolygók és tüzét ezzel újra fölélesztik. «Nem tételezhetjük föl, hogy a csillagok tetemei jeges kisértetekként lebegjenek az űrben, míg csak újra nem egyesültek a középponti rendszerrel, mely végül az éter ellenállása folytán mozdulatlanná válna. Ellenkezőleg az ősködöt, amelyből a csillagcsoportok képződnek, inkább úgy tekinthetjük, mint egy csillagraj összes csillagainak egyesüléséből eredő képződményt, amelyben a csillagok mozgása fénnyé és hővé változva oly hőmérsékletet eredményezett, hogy az egész anyag újra köddé változott. Oly ciklus ez, mely bennünket ama «Kalpasz»-ra emlékeztet, amellyel a buddhisták az évmilliók miriádjáig tartó világperiódusokat jelezték, amelyeket a világegyetem pusztulása választ el egymástól.»

Közelebbi vizsgálat azonban Du Prel szerint arról győz meg, «hogy az egész világegyetemen ugyanazon időben nem szünetelhet az élet; míg az egyik helyen kihal, máshol pompás alakban fog kivirúlni.» «Valamint Penelope kifejtette éjjel, amit nappal szorgos kézzel szőtt, úgy a természet is elpusztítja saját műveit, és nem tételezhetjük föl róla, hogy szövését befejezni igyekezne.»

«A pusztulás után minden csillagon újból megkezdődik a fejlődés, és földi belátásunk szempontjából tekintve a teljes feledés mély sötétje borítja mindazt, amit általában a kihalt csillagok történetének lehet nevezni. Sem más faj, sem valami magasabbra hivatott lények nem fognak egykor a föld örökébe lépni; s mindabból, amit emberek létesítettek semmisem fog más lények kezébe jutni.» Du Prel Mädlerrel megegyezően a Plejádokat tekinti középponti rendszernek, amely körül kering a napunk. Ezen felfogást azonban A. F. Peters kutatásai ridegen megcáfolták.

«A világegyetemben így egymásmellett mutatkoznak az örökös átváltozás összes fázisai, amelyben a gravitációs mozgás hővé és a hő a térben való mozgássá alakul. Itt fényük tetőpontján ragyogó, lángoló világok raja, amott hervadó csillagcsoportok, amelyekben a változó csillagok jelzik a pusztulás korát; az elsötétült napok utolsó erőkifejtéssel kisérlik meg, hogy a dermesztő halált elkerüljék. Míg az egyik rétegben élesen határolt ködgomolyban az első napok kezdenek csirázni, addig más helyen a finoman tagolt naprendszerek oszló gáztömegek gyanánt szétszóródnak az űrben. De a természet Sziszifusz munkája mindig újra kezdődik.»

Du Prel a ködfoltoknak bolygórendszerekké vagy csillagrajokká való fejlődésének elméletébe Darwin felfogását viszi bele. Bolygórendszerünk csodálatosan stabilis, mivel az egyes bolygók csaknem koncentrikus pályákon mozognak, úgy hogy nem fenyegeti őket összeütközés. Azok, amelyek pályája kevésbé előnyös helyzetű volt, összeütköztek egymással és vagy kedvezőbb pályájú égitestekké váltak, vagy végül a napba estek. Ily módon azon bolygók, amelyek pályái nem zárták ki az összeütközés lehetőségét, fokozatosan kiváltak, míg végül elértük a jelenlegi rendkívül célszerű rendszert, amelynek stabilitása oly csodálatos, hogy Newton szükségesnek tartotta egy eszes lény föltételezését, aki kezdettől fogva mindent elrendezett. Du Prel ezen gondolatmenete igen elfogadhatónak látszik. Ez azonban nem egyéb, mint Kantnak modern, igen szép és illő mezbe öltöztetett felfogása.

Du Prel felfogását egyébként megtaláljuk már Lucretius következő jelentős soraiban is. (De natura rerum. I. 1021–1028.)14)

Roche bebizonyította, hogy ha a bolygók valamikor a mozgásaikat gátló ellenállás következtében a nap felé esnének, amint Kant és Du Prel képzelték, úgy még jóval mielőtt elérnék a középponti testet, a bolygók különböző részeire különbözően ható nehézségi erő folytán széttörnének. Ily módon pusztult el Biela üstököse, amikor közel jött a naphoz. Ezen megsemmisülési folyamat közben heves vulkánikus kitörések bizonyára a bolygó töredékeinek ideiglenes föllángolását idézik elő, még ha a nap már ki is hűlt volna. Ezen tűz azonban sokkal gyöngébb lenne, semhogy bolygórendszerünkön túl észrevehető volna. Ha a nap nem volna még kihűlt állapotban, akkor a bolygó kétségkívül izzó, tésztaszerű tömeggé olvadna, melyből a töredékek minden heves változás nélkül válnának le. De minden esetre a bolygó végül meteorpor alakjában nyugodtan hullana a napba, és a nap fizikai állapotában semmi változás sem állna be. Bár mennyire is csodáljuk tehát Kant és Du Prel teremtési történetét, mégis be kell látnunk a fizikai alap híját.

Rendszerüknek más módon kell megvalósulnia, mint ahogyan ők gondolták.