Тихоокеанские румбы - Конецкий Виктор Викторович - Страница 54

Развенчание мифа о том, что в глубинах царит вечный покой, связано не только с открытиями горизонтальных течений в толще воды и у ее дна. Не меньше сенсаций принесло и детальное изучение вертикальных перемещений водных масс. О том, что вода из-за разности в плотности слоев поднимается из глубин на поверхность в одних районах и опускается с поверхности в глубины в других, было известно давно. Но долгое время оставалось неясно, до какого слоя идут эти перемещения и с какой скоростью работает «водный лифт». А между тем потребность в таких данных весьма велика. Ибо от процесса перемещения зависит биологическая продуктивность районов океана. Дело в том,

что поверхностные воды богаты кислородом, и их приток в нижние слои — своеобразная вентиляция, благодаря которой только и возможна жизнь глубинных животных. Зато вода глубин богата питательными солями кремния, фосфора, азота, необходимыми для развития живых организмов. И их приток на поверхность способствует распространению многих обитателей моря. Кроме того, без изучения вертикальных перемещений невозможно составить сколько-нибудь полную картину динамики водных масс в океане.

Вот почему морские физики в последние десятилетия уделили большое внимание исследованиям вертикального перемещения. И хотя до сих пор не удалось сконструировать приборы, которые бы непосредственно улавливали скорость «водного лифта», по косвенным данным удается составить довольно точное представление о его работе. Сейчас для многих районов океана, где регулярно проводились гидрологические исследования, теоретически рассчитана скорость и мощь вертикальных потоков, построены карты подъема и опускания водяных масс на различных горизонтах океана для каждого месяца.

Первые исследования скорости движения «водного лифта» провели в 50-х годах американские ученые. По их расчетам получилось, что вода из глубин поднимается на поверхность через тысячи и даже десятки тысяч лет. Руководители Пентагона поспешили использовать эти данные в своих целях и предложили сбрасывать на дно океана радиоактивные отходы. Они заявили, что тысячелетия, которые уйдут на подъем воды к поверхности, полностью нейтрализуют вредные вещества.

С научных конференций спор двух школ физиков моря был перенесен в залы Организации Объединенных Наций. В специальной международной комиссии ученые нашей страны убедительно доказали верность своих методов исследований, доказали, как опасно превращать океан в дешевую помойку. Так работа советских морских физиков спасла будущие поколения от угрозы радиоактивного заражения.

Когда посетитель был выдворен слугой за дверь, и его тяжелая суковатая палка с золотым Буддой вместо набалдашника, которая чуть было не опустилась на седеющую голову хозяина кабинета, дробно застучала по торцам мостовой, сэр Исаак Ньютон, наконец, почувствовал себя в безопасности. Уже не в первый раз приходила к нему мысль, что жажда познания, обуревавшая его чуть не с первых лет жизни, заставила его сделать на одно открытие больше, чем было уготовано природой. Стоило бы ему вычеркнуть из своей известной книги «Начала» всего несколько страниц, и он был бы избавлен от столь неприятных и, к сожалению, нередких визитеров. Но открытие было сделано, а таблицы приливов, составленные на основе теории, созданной сэром Исааком, подводили то у далеких Мальдивских островов, то у родного Плимута. И капитаны, ожидавшие, что под килем будет не меньше десятка футов, вдруг с треском сажали корабль на каменный грунт. Дальше случилось то, что не раз описано в печальных морских сагах. Зловещий скрежет, с палубы срываются бочки, ящики, рвутся снасти, со скрипом выламываются мачты, трещат шпангоуты, ломается обшивка. Несколько часов работы наката — и на волнах колышется лишь бесформенная груда досок. И тогда к президенту Лондонского королевского общества, директору монетного двора и прочая и прочая приходил, громыхая увесистой тростью, разгневанный судовладелец…

Обычно, когда ученый берется за исследование какой-нибудь новой проблемы, он первым делом изучает труды своих предшественников. Естественно, что сэр Исаак, принимаясь за изучение приливов, последовал этому мудрому правилу. И на его столе взгромоздилась целая гора фолиантов. Он увидел, что люди рассуждают о происхождении этого странного явления со времен античности. Но Ньютона поразило, сколь неосновательны, плоски и бездоказательны их суждения.

В греческих источниках он обнаружил лишь глухие упоминания о том, что наиболее сильные приливы бывают в полнолуния. Почтенный средневековый философ Фома Аквинат говорил о том, что допускает возможность влияния на морскую воду звезд, ничем не подкрепляя этого заявления. И звучало оно астрологически — так же можно сказать, что звезды влияют на людские судьбы. Великий Галилей, отвергая всякую астрологию, отказывал небесным телам в каком-либо участии в делах земных и пытался доказать, что приливы порождены вращением Земли. Однако Ньютон сразу увидел нелогичность в рассуждениях мудрого предшественника. Если б вращение Земли порождало эти странные колебания уровня океана, интервал между двумя приливами был бы равен солнечным суткам (24 часам), а в действительности он, как правило, равен лунным суткам (24 часам 50 минутам) или их половине (12 часам 25 минутам). И, наконец, в одном из теологических трудов сэр Исаак нашел объяснение столь невероятное, что даже он, человек глубоко религиозный, не мог не расхохотаться, читая его. Автор сочинения утверждал, что прилив и отлив зависят от ангела, вернее, даже от его пятки. Когда ангел опускает пятку в океан, наступает прилив, когда вынимает — отлив.

Прямые же предшественники Ньютона, отчаявшись понять, какие силы, словно гигантский насос, то вычерпывают, то наполняют до краев чаши морей, назвали приливы «могилой человеческого любопытства».

Да, сэр Исаак не мог всерьез отнестись ни к одной из точек зрения, зафиксированной в фолиантах. И потому он приступил к задаче с самого начала так, будто до него никто и не пытался решить проблему приливов, будто вместо груды древних трудов перед ним лежал белый лист бумаги. Иначе Ньютон поступить не мог. Ибо верил не приблизительным рассуждениям, а точным доказательствам. Не зря же предания донесли до наших дней его презрительную фразу «гипотез не изобретаю». Его устраивали только законченные теории. И, взявшись за проблему приливов, он и здесь решил возвести стройный замок, сложенный, словно из кирпичей, из бесспорных формул.

Ньютон смотрел на мир глазами математика. Он вынужден был представить себе воду океана, лишенную вязкости — то есть внутреннего трения. Кроме того, ему необходимо было вообразить, что Мировой океан покрывает земной шар сплошным слоем — словно на нашей планете вовсе нет суши. Иначе известными в то время математическими методами описать явление приливов было бы невозможно. При таких условиях под влиянием притяжения Луны и центробежной силы, возникающей от вращения системы Земля-Луна вокруг общего центра тяжести (честь открытия законов этого вращения также принадлежит Ньютону), вода океана должна вытянуться в виде двух гигантских флюсов. Эти флюсы образуют эллипсоид прилива, который большой своей осью всегда нацелен на Луну и следует за ней как на привязи. А Земля вращается вокруг своей оси. И каждая точка земного шара последовательно «вползает» то во флюс, то в узкую часть эллипсоида. Потому в ней точно через каждые 6 часов 12,5 минуты наступает то прилив, то отлив.

Все казалось настолько просто и логично, что таблицы, созданные на основе идей Ньютона, должны были действовать с четкостью часового механизма. Но приливы не подчинялись логике великого математика. Словно взбалмошный возница дилижанса, они то приходили, намного опередив расписание, то безнадежно запаздывали. Тогда вместо полной воды, которую ждал шкипер, под килем оказывалось каменистое дно. И хотя в документах того времени не отражено, как на это реагировали судовладельцы, но нам представляется именно так — они врывались в кабинет ученого, сжимая в руке суковатую трость.