Читать книгу "На плечах гигантов - Стивен Хокинг"

Предложение XXXVI. Задача XVII Найти силу Солнца, движущую море

Сила Солнца ML, возмущающая движение Луны, когда Луна в квадратурах (по предл. XXV), относится к силе тяжести на Земле, как 1 к 638 092,6. Сила же ТМ – LM –2РК вдвое больше, когда Луна в сизигиях.

Эти силы, если опуститься к поверхности Земли, уменьшаются в таком же отношении, как и расстояние до центра, т. е. в отношении 60 ½ к 1, так что первая сила на поверхности Земли относится к силе тяжести, как 1 к 38 604 600. Этою силою море понижается в местах, отстоящих на 90° от Солнца. Второю силою, которая вдвое больше, море поднимается под Солнцем и в области ему противоположной. Сумма этих двух сил относится к силе тяжести, как 1 к 12 868 200. Так как каждая из этих сил производит то же самое движение, понижает ли она воду в областях, отстоящих на 90° от Солнца, или же ее повышает в областях под Солнцем и в областях, ему противоположных, то эта сумма и представит полную силу, возмущающую море. Производимое ею действие будет то же самое, как если бы эта сила целиком прилагалась лишь в областях под Солнцем и в областях, ему противоположных, повышая море, в областях же, отстоящих на 90°, не действовала бы совсем.

Такова сила Солнца, возмущающая море в таком месте, где Солнце находится в зените, и в среднем своем расстоянии от Земли. При других положениях Солнца сила, заставляющая море подниматься, прямо пропорциональна синусу верзусу удвоенной высоты Солнца над горизонтом места и обратно пропорциональна кубу расстояния Солнца до Земли.

Одно из величайших открытий Ньютона лежит в области оптики. Ньютон обнаружил, что если пропустить солнечный свет сквозь при-зму, он разлагается на составляющие его цвета (спектр) – на цвета радуги.

Следствие. Так как центробежная сила частиц Земли, происходящая от суточного вращения Земли, составляющая 1/289 силы тяжести, производит то, что высота воды под экватором превосходит ее высоту при полюсах на 85 472 парижских фута, как показано в предложении XIX, то сила Солнца, о которой идет речь, относящаяся к силе тяжести, как 1 к 12 868 200, т. е. к сказанной центробежной силе, как 1 к 44 527, произведет, что высота воды в областях под Солнцем и в областях противоположных будет превосходить высоту ее в областях, от них отстоящих на 90°, на 1 фут и 11⅓ дюйма парижского, ибо эта величина относится к 85 472, как 1 к 44 527.

Предложение XXXVIII. Задача XIX Найти фигуру Луны

Если бы Луна была телом жидким, наподобие нашего моря, то сила Земли, заставляющая подниматься ближайшие и отдаленнейшие его части, находилась бы к силе Луны, поднимающей наши моря в местах под Луною и противоположных ей, в отношении, равном произведению отношений ускорительной силы тяготения Луны к Земле к ускорительной силе тяготения Земли к Луне и отношения диаметра Луны к диаметру Земли, т. е. как

39,788/1 × 100/365 = 10,81.

А так как наше море повышается силою Луны на 8,6 фута, то жидкость Луны должна бы под действием силы Земли подниматься на 93 фута. Вследствие этой причины фигура Луны стала бы представлять сфероид, которого больший диаметр по продолжении проходил бы через центр Земли и превышал бы перпендикулярные диаметры на 186 футов.

Итак, Луна принимает такую форму и должна бы ею обладать с самого начала.

Quod erat demonstrandum, что и требовалось доказать.

Следствие. Вследствие этого происходит, что с Земли наблюдается всегда одна и та же сторона Луны; в другом положении тело Луны не могло бы и находиться в покое, а постоянно возвращалось бы к этому положению, совершая колебания. Но эти колебания, вследствие малости действующих сил, происходили бы весьма медленно, так что та сторона, которая должна бы быть постоянно обращена к Земле, могла бы быть обращена и к другому фокусу лунной орбиты (по причине, указанной в предл. XVII) без того, чтобы немедленно быть оттянутой и повернутой к Земле.

Конец математических начал

Космический аппарат «Кассини» спускает на парашютах зонд на Титан, один из спутников Сатурна.

Альберт Эйнштейн (1879–1955)

Жизнь и деятельность

Гения не всегда видно сразу. Альберту Эйнштейну предстояло стать величайшим физиком-теоретиком всех времен, но когда он учился в школе в Германии, директор сказал его отцу: «Он нигде не добьется особых успехов». Когда Эйнштейну было за двадцать, он не мог найти приличную преподавательскую работу, хотя и окончил Высшую техническую школу в Цюрихе и получил диплом преподавателя физики и математики. Поэтому Эйнштейн оставил надежду работать в университете и решил искать временную работу в Берне. Отец одного соученика помог ему занять должность эксперта в Швейцарском патентном бюро. Эйнштейн работал по шесть дней в неделю и получал небольшое жалованье. На него он жил, пока готовился получить докторскую степень в Цюрихском университете.

В 1903 году Эйнштейн женился на своей возлюбленной Милеве Марич, сербке по происхождению, и молодые поселились в крошечной квартирке в Берне. Через два года Милева родила сына, которого назвали Ганс Альберт. Период ожидания ребенка и первые месяцы после его рождения были, вероятно, самой счастливой порой в жизни Эйнштейна. Впоследствии соседи вспоминали, как молодой отец гулял с коляской по городским улицам. Время от времени Эйнштейн доставал из коляски блокнот и что-то там записывал. Похоже, в блокнот из детской коляски попадали формулы и уравнения, которые впоследствии вошли в теорию относительности и привели к созданию атомной бомбы.

В годы работы в патентном бюро Эйнштейн почти все свободное время посвящал изучению теоретической физики. Он написал цикл из четырех фундаментальных научных статей, где изложил едва ли не важнейшие идеи за всю долгую историю попыток понять Вселенную. Взгляды на пространство и время уже никогда не будут прежними. Эти труды принесли Эйнштейну Нобелевскую премию по физике и широчайшую известность.

Размышляя над устройством Вселенной, Эйнштейн переживал озарения столь мощные, что их было трудно описать. По словам очевидцев, он говорил: «Я не формулирую эти мысли вербально. Я вообще редко думаю словами. Просто ко мне приходит та или иная мысль, а уже потом, вероятно, я попытаюсь облечь ее в слова».

Впоследствии Эйнштейн перебрался в Соединенные Штаты, где публично отстаивал, в частности, сионизм и ядерное разоружение. Однако страсть к физике не угасала у него всю жизнь. До самой смерти – а Эйнштейн дожил до 1955 года – он работал над единой теорией поля, которая объединила бы феномены гравитации и электромагнетизма в одном наборе уравнений. Авторитет Эйнштейна так огромен, что и сегодня физики ищут единую Теорию Всего. Эйнштейн произвел переворот в научной мысли ХХ века и грядущих эпох.