Краснофлотец. 1946 год. Июль.

7 июля 1946 г., № 157 (2543) КРАСНОФЛОТЕЦ V 3 *> А р к I / " я* *■ — * •г зление приливов и отли ­ вов, т. е. колебание уров ­ ня моря и периодичность, повторяемость этого яв ­ ления. люди наблюдали давно. Еще за 400 лет до нашей эры, т. е. 2.346 лет тому на ­ зад. грек Пифей установил зави ­ симость уровня моря от положения Луны на небе. Но прошло более 2.000 лет, по ­ ка великий математик Ньютон объ ­ яснил и математически доказал эту действительно существующую зависимость. Только в 1687 году. Ньютон издал первое математиче ­ ски выраженное об ’ яснение явле ­ ния прилива и отлива. Затем анг ­ личане Томсон и Дарвин, амери ­ канец Гаррис, великий астроном Лаплас развивали эту теорию, видоизменяли и совершенствовали' Следует отметить, что явление прилива и отлива настолько слож ­ но, что полного теоретического его изложения нет еще и сейчас. Уровень моря испытывает пе ­ риодические колебания. В течение шести часов с небольшим он не- . прерывно повышается — это при ­ лив. Прилив продолжается до на ­ ступления самого высокого уров- — : вода начинается ня «полной» воды. Потом начинает спадать отлив и продолжается приблизи ­ тельно столько же времени. На ­ ступает самый низкий уровень или «малая» вода. Это происхо ­ дит приблизительно через 12 ча ­ сов 25 минут после предыдущей «малой» воды. Значит, в течение суток бывает два отлива и два прилива, причем на следующий день это явление повторяется на 50 минут позже. Но спутник Земли-Луна дви ­ жется ющие жение ее на небе происходит так ­ же на 50 минут позже. Например, если сегодня мы видим Луну точ ­ но на западе в 19 часов, то зав ­ тра Луна будет точно на западе в 19 часов 50 минут. Океаны и моря занимают, как известно^ около трех четвертей всей земной поверхности, поэтому не будет большой ошибкой, если мы будем представлять Землю огромным водяным шаром с твер- так, что каждые следу- сугки то же видимое поло- дым ядром внутри. Этот огромный В' водяной шар или наша Земля вращается с огромной скоростью вокруг своей оси. Так. например, на . экваторе эта скорость равна 464 метра в секунду; для района гор. Полярный скорость суточного 1 вращения, примерно, равна 162 метра в секунду. Под действием лунного притя ­ жения и вращения Земли вокруг своей оси этот жидкий шар, гру ­ бо говоря, принимает форму яйца, с тем только отличием, что оба конца одинаково тупые. Водяная оболочка по отношению к твер ­ дому ядру поднимается двумя вздутиями или «горбами». Эти «горбы» или приливные выступы обходят в течение суток всю ок ­ ружность земного экватора. Когда через данную точку земной по ­ верхности проходит выступ, бы ­ вает прилив, когда проходит про ­ межуток, бывает отлив. II Какова же та сила, которая вы ­ зывает приливы? Из всей теории и практики этого явления мы при ­ ходим к следующему заключению: в каждой точке земного шара при ­ ливообразующая сила Луны есть равнодействующая между притя ­ жением этой точки Луною и цен ­ тробежной силой, которая возни ­ кает от обращения системы двух тел Земля — Луна вокруг их об ­ щего центра тяжести. Иначе мож ­ но сказать, что на любую точку земной поверхности действуют г две силы: притяжение Луны н центробежная сила, т. е. сила, ко ­ торая возникаем при вращении тела вокруг оси и заставляет его удаляться от оси. тробежной силы мы можем образ ­ но наблюдать, если будем вращать , Действие цен- ж ПРИДИ I камень, привязанный к веревке. Отпустите веревку — и она вмес ­ те с камнем улетит под действием центробежной ейлы. Таким образом, причина воз ­ никновения приливообразующей силы Луны есть результат двух сил. Эта сила равна разности при ­ тяжения Луною разно удаленных от нее частиц земного шара. Но такие же силы по характеру раз ­ вивает и Солнце, т. е. Солнце про ­ изводит на Земле свой самостоя ­ тельный прилив. Значит, на Земле наблюдаются две системы прили ­ вов: один под влиянием Луны, другой под влиянием Солнца, и мы наблюдаем в действительности лунно . солнечный прилив. Но сила, вызывающая этот прилив, оказывается гораздо меньше лун ­ ного притяжения. Подсчитано, что приливообра ­ зующая сила Луны в 2.171 раза больше прилицробразуюшей силы Солнца. Во время сизигий, т. е. во время полнолуния и новолуния, действия Луны и Солнца склады ­ ваются и наблюдается самый большой прилив. Напротив, в квад ­ ратурах, т. е. при неполной Луне, действие Солнца вычитается из действия Луны и прилив получает ­ ся наименьшим. Описанная картина приливов и отливов представляет собою иде ­ альный случай. В действительнос ­ ти явление приливов необыкновен ­ но сложно. Из теории следует, что наибольший прилив должен быть в точках, для которых в [ момент Луна находится в верхней или нижней кульмина ­ ции, т. е. . когда Луна меридиан места. Но так не бывает: момент самой высокой воды всег ­ да наступает на несколько часов позже прохождения Луны через меридиан. Это запаздывание на ­ зывается прикладным часом и по времени достигает иногда 12 ча ­ сов. Об ’ ясняется оно трением тиц воды, формой морского очертанием берегов и т. д. III данный проходит час- дна. Наши советские ученые многое сделали, чтобы об ’ яснить явление приливов и отливов. В настоящее время издаются специальные «Таблицы приливов», пользуясь которыми штурман может точно знать уровень воды и уверенно входить в любой порт мира. Из большого многообразия приливов установлено, что глав ­ ными являются: 1) полусуточные приливы — когда в каждые сутки бывают две полных и две малых воды; 2) суточные приливы — когда бывает только одна полная и одна малая вода; 3) смешанные приливы — смесь полусуточных и суточных. . Характер приливов для раз ­ личных океанов и морей следу ­ ющий: 1) Атлантический океан — пра ­ вильный полусуточный прилив. Только в Мексиканском заливе и Караибском море приливы суточ ­ ные. 2) Тихий океан — приливы су ­ точного характера. 3) Индийский океан — приливы полусуточные, но по берегам Аф ­ рики и Австралии случаются и су ­ точные приливы. 4) На границе Индийского и Тихого * океанов наблюдаются характерные изменения приливов, в зависимости от местных усло ­ вий. Так. в Бенгальском заливе приливы чисто полусуточные, л рядом у оконечности Малаккского полVОстрова приливы чисто су. точного характера. 5) В Финском заливе у острова Гогланч — прилив суточный. Си ­ зигийная амплитуда, т. е. наи ­ большая высота, доходит до 14 сантиметров. 6) В Чеэном море — прилив по- лгтл'точиый. л чплитуда у Поти 13 сантиметров. . I вы и отливы Старший лейтенант А. М, БОНДАРЕВ. 7) В Белом море — приливы полусуточные. Амплитуда (наи ­ большая высота под ’ ема воды) до ­ стигает 8,5 метра. Эта величина показывает, какое большое значе ­ ние играет прилив при корабле ­ вождении; не учитывая приливы и отливы, можно легко посадить корабль на мель при подходе к берегу или к причалу. 8) В Северном Полярном море прилив есть результат распро ­ странения приливной волны,, из Атлантического океана. По всему побережью Арктики — приливы полусуточного характера. Луна производит на .поверхно ­ сти Земли явление прилива и отли ­ ва, т. е. приливная морская вол ­ на, неотступно ^ледуя за Луною, обегает всю Землю в направлении обратном вращению Земли вокруг своей оси, т. е. морская волна движется в направлении, обратном суточному вращению Земли. Зем ­ ля вращается с запада на восток — значит морская волна движется с востока на запад. При своем дви ­ жении волна, представляющая ог ­ ромную массу воды, производит какое-то трение, хотя и очень не ­ значительное. Но это трение дей ­ ствует непрерывно уже миллиар ­ ды лет, и как бы оно мало ни было, оно уменьшает скорость враще ­ ния Земли вокруг своей оси, т. е. увеличивает продолжительность земных суток. Астроном Джефрис подсчитал, что через 50 миллиар ­ дов лет наступит момент, когда сутки будут равны месяцу, ибо каждые 10.000 лет сутки увеличи ­ ваются на одну секунду. Тогда на одной половине Земли Луна не будет видна совсем. Солнечные уменьшают Земли. Все А также вращения вместе взятое должно вызвать приближение Лу ­ ны к Земле. Сейчас Луна отстоит от нас на расстоянии, примерно, 384 тысячи километров. Когда же Луна приблизится к Земле на рас; стояние 20.000 километров, тд приливное действие, которое ока ­ жет уже Земля на Луну, ра ­ зорвет ее на мелкие осколки, ко ­ торые. возможно, опояшут Землю, подобно кольцам Сатурна. Такова в общих чертах суть приливной теории, разработанной Джорджем Дарвином, сыном зна ­ менитого биолога Чарльза Дар ­ вина. которую он опубликовал еще в 1879 — 1881 годах. Из просто ­ го. казалось бы, земного явления приливы перерастают в явление огромной астрономической, науч ­ ной значимости. Ведь приливное трение есть один из тех могучих деятелей природы, сила которых заключается в их непрерывном действии все в одном направлении в течение целой жизни планеты. Такие силы могут произвести ко ­ лоссальные действия, если только им предоставить достаточно много' времени. приливы скорость это IV Как же действует приливное трение? Если бы вода земных океанов лунному притяжению, то прилив ­ ные выступы находились бы на прямой линии, соединяющей Лу ­ ну с центром Земли. Но вследст ­ вие трения приливной «горб» под ­ нимается уже после того, как Лу ­ на прошла через меридиан, и Луна поэтому стремится своим притя ­ жением расположить наш вытя ­ нутый водяной шар вдоль линии, соединяющей центры Земли и Лу ­ ны, и тем самым тормозит враще ­ нию Земли. Но, с другой стороны, если Лу ­ на своим притяжением смещает приливные выступы или вочяные «гопбы», то и эти «горбы» влияют на Луну, а следовательно они за- 7 мгновенно подчинялась лн» медляют обращение Луны вокруг Земли, т. е. удлиняют месяц. Зна ­ чит, в течение веков идут два про ­ цесса: удлинение суток и удли ­ нение месяца. Отсюда очевидно, что много лет тому Назад сутки и месяц были короче. Строгими математическими расчетами дока ­ зано, что 4 миллиарда лет тому назад Земля вращалась около сво- ей оси в 4 — 5 наших тепереш ­ них часов. Во столько же време ­ ни обращалась Луна вокруг Зем- Это значит, что сутки были равны месяцу и Земля была по ­ вернута все время одной стороной к Луне. В настоящее время сутки удли ­ няются быстрее месяца и когда- нибудь в истории нашей Земли наступит очень важный момент. В то время, как месяц увеличится до 45 — 50 дней, сутки тоже будут равны этому времени и Зем ­ ля будет снова обращена одной стороной к Луне, как и в началь ­ ный момент. Но разница будет та, что это положение будет продол ­ жаться бесконечно долго. Дарвин в целом ряде глубоких математических работ дал замеча ­ тельную картину этой «приливной эволюции», т. е. описал историю системы Земля — Луна. В тот на ­ чальный момент, когда сутки были равны месяцу. Земля и Лу ­ на почтя соприкасались. Мгссы обоих тел находились в быстром вращении. Вследствие громадной силы притяжения жидкое тело Земли вытянулось по направлению к Луне. т. е. образовался прилив ­ ной выступ, но смены выступов не могло быть, так как сутки бы ­ ли равны месяцу. Это положение было неустойчивое и поэтому на ­ шлась ничтожно малая сила, ко ­ торая нарушила это равновесие и с этого момента начались приливы и отливы. Эта ничтожно малая сила удлиняла время лунного об ­ ращения, и Луна стала удаляться от Земли. шая нашу планету/ была псслё образования внешней оболочки Земли, то должен быть * след ьтог катастрофы, говоря сбразпо, до: - жны быть следы той огромной ра ­ ны, которую получила наша п; а- нета в период образования миров. След этот должен быть на Земле в виде огромного котлована, и ко ­ тором могла бы вместиться Луне * И, действительно, этот след сл • ществует. Высказываю! мнение, что след этот есть впадина го или Великого океана, ибо га месте этого величайшего из окса ­ нов никогда нс было суши. !. е: эта часть земной поверхности всег ­ да представляла и представляет впадину. VI V Надо иметь в виду, что положе ­ ние Луны в нашей планетной си ­ стеме исключительное. По отно ­ шению к Земле Луна представ ­ ляется скорей планетной сестрой, чем скромным спутником. Диаметр Луны превышает четверть земно ­ го, а масса только в 80 раз мень ­ ше Земли. Трудно допустить, что Луна обра ­ зовалась так же, как все спутни ­ ки, и вероятнее, что Луна появи ­ лась в . результате грандиозной катастрофы, постигшей почему-то только одну планету нашей сол ­ нечной системы, в сравнительно позднюю эпоху эволюции, или в эпоху образования миров. Значит, какая-то сила вызвала разрыв всей первоначальной мае-' сы на две неравные части, из ко ­ торых потом й образовались Зем ­ ля и Луна. Причин, предполагают, было две: огромная центробежная сила и солнечные приливы. Дарвин указывал, что вращение всей первоначальной массы вокруг своей оси не может создать цен ­ тробежной силы, способной разор ­ вать эту массу. Но присоединение к ней приливной силы, действую ­ щей бесконечно долго,' и вызвало громадное потрясение во всей массе Земли. Есть ли указания на то, что : Луна родилась именно описанным выше путем? Да, есть. Во-первых, если Луна это часть Земли, то, очевидно. плотность ее должна, быть меньше плотности Земли. Ведь она могла образоваться из поверхностных слоев Земли, из земной коры, которая меньшей плотности, чем земное ядро, состоя щее главным образом из железа и «других тяжелых металлов. И действительно: плотность Луны составляет всего лишь 3/5 плотно ­ сти Земли. Во-вторых, пели ппед- положить, что катастрофа, постиг- Для полноты картины IОСНСМ * я еще одного замечательного гвле- ния. которое является наиболее убедительным подтверждением теории Дарвина, «теории прилив ­ ной эволюции». Известно, что «лунное лицо» не меняется. Все пятна на диске Луны постоянно сохраняют одно и то же расьс во ­ жение. Это значит, что с^оемлк' мы видим только одну половину Луны. Казалось бы, что Луна - не вра ­ щается вокруг своей оси. Само ко себе отсутствие этого вращения не было бы чем-то поразительным, ибо исключение только подтвер ­ ждает правило. Но Луна вращает'- ( ся вокруг своей оси, причем са- ► мое замечательное в этом враще ­ нии то, что Луна полный оборот вокруг своей оси делает г проме ­ жуток времени, в точности равный времени обращения ее вокруг на- ( шей Земли. Равенство периодов вращения Луны вокруг своей ос^ и обращения ее вокруг Земли является в высшей степени заме ­ чательным совпадением. Абсолют ­ ное равенство этих периодов ука- зывает на существование физиче ­ ской причины. Такой причиной являлись приливы, вызываемые уже не Луной на Земле, а Землей из Луне. Земля, действуя на Луну, созда ­ ла такое положение, когда при-' ливтюй «горб» навсегда направлен к Земле. Громадные приливы, ьс- I торые поднимала Земля на своем спутнике — Луне, давно уже при- 1 веля вращение Луны в полное с< - ласие с ее обращением вокруг Зем ­ ли. И теперь, когда приливные выступы затвердели на Луне, тс нет и причин для приливов. Поэтому-то Луна вытянута г сторону Земли и диаметр Луны, направленный к Земле, больше других на 3 километра. Таким образом, неизменность «лунного лица» — факт глубокого ; научного значения. Он наглядно показывает, какие колоссальные результаты производит ничтожная сила приливного трения. Земля также в конце концов уступит действию приливной силы и прек ­ ратит всякое вращение относи ­ тельно Луны, а тогда оба тела, Земля и Луна, будут двигаться, так. как будто они соединены твердым стержнем. верно утверждение астронома Скиапа- планета Меркурий Г. ’ И если итальянского релли, что ----- . - всегда обращена одной стороной к Солнцу, то это тоже результат солнечных приливов. • Вот в основных чертах замеча ­ тельная теория приливной эволю ­ ции. теория приливных изменений, одна из самых интересных и глу ­ боких астрономических теорий прошлого столетия. Теория при ­ ливов является одним из самых ярких примеров, показывающих, как тесно связаны между собой самые, казалось бы, далекие от ­ делы науки и как трудно бывает заранее предвидеть всю сложность того или иного научного вопроса. Но для научной мысли, для че ­ ловеческого дерзания нет таких проблем, которые бы наука не разрешила.