Страница 45 из 46
Как только это происходит, астрономы, наученные горьким опытом, сразу же догадываются, что дело здесь не в Луне, а в Земле! Теперь можно поставить задачу, вроде решения уравнения с одним неизвестным: какую поправку нужно внести в скорость вращения Земли, чтобы движение Луны снова совпало с эфемеридой? Эту задачу астрономы научились очень быстро решать, особенно пользуясь современными быстродействующими счетными машинами. Находя этим способом поправки к астрономическому времени, астрономы находят и время, которое мы бы имели, если бы Земля вращалась идеально равномерно. Это время называется эфемеридным временем. Этим временем съезд в Дублине предложил впредь пользоваться всем астрономам. Таким образом, была решена первая задача.
Что касается второй, то, за неимением лучшего, съезд предложил за эталон секунды принять 1/31556925,975 часть 1900-го (тропического) года.
Таким образом, наша единица времени стала определяться при помощи некоторого общепринятого образчика, или эталона. Совсем так же определяются длина метра и вес килограмма при помощи эталонов, хранящихся в Бюро долгот в Париже.
Интересно, что в конце концов пришлось секунду определить через год, потому что оказалось, что длину года легче контролировать, чем длину суток.
Загадки полюса и материков
Каждая обсерватория время от времени проверяет свой географический адрес. Астрономы определяют долготу и широту обсерватории так, как будто они находятся не на твердой земле, а на корабле среди океана.
Казалось бы, что может случиться со зданиями. Не может же обсерватория сдвинуться с фундаментов. Однако оказалось, что хотя Пулково со своего холма никуда за сто лет не сдвинулось, а его широта и долгота чуть-чуть изменились. То же самое наблюдается и на остальных обсерваториях земного шара, причем изменение географического адреса у разных обсерваторий происходит примерно одинаково.
Это значит, что перемещаются не обсерватории, а земные полюса. И Северный и Южный полюса Земли не остаются на одном месте. Они движутся, описывая в пространстве неправильные петли.
На чертеже показано, какие петли проделал Северный полюс с 1912 по 1919 год.
Смещение Северного полюса с 1912 по 1919 год.
Полюса движутся. А почему? В точности пока неизвестно, но одной из возможных причин перемещения полюсов является… хорошая погода в Сибири.
Советские ученые — академики В. В. Шулейкин и А. Я. Орлов — обратили внимание на то, что зимой в Сибири и над Монголией устанавливается высокое атмосферное давление, которое обычно сопровождается хорошей, тихой погодой.
Повышение атмосферного давления означает, что над Сибирью скапливаются значительные массы холодного плотного воздуха. Давление атмосферы увеличивается почти на 300 килограммов на каждый квадратный метр. Иначе говоря, над каждым квадратным метром сибирской земли нависает по 300 килограммов «лишнего» воздуха.
Площадь, охваченная таким избыточным давлением, весьма велика, и если подсчитать, сколько весит вся эта масса нависающего воздуха, получается изрядно большое число. Она равна по весу двадцати семи горам по 5000 метров высотой каждая.
Представьте себе, что поверх Алтая навалили еще двадцать семь Казбеков; и понятно, что от такой нагрузки земной шар немного изменит свою форму и полюса сдвинутся со своих мест.
Весной избыточное давление рассасывается, воздух растекается более или менее равномерно по Земле, и земной шар снова выпрямляется.
Некоторую, но небольшую роль играет также снег, который скапливается зимой на поверхности земли, и ледники, нарастающие на Арктических островах и на высоких горах. Они тоже утяжеляют северное полушарие.
Смена времени года и зимнее накапливание больших масс холодного воздуха, а также и замерзшей воды зимой слегка нарушают равновесие между северным и южным полушариями и вызывают небольшое и временное смещение полюсов.
Кроме этого, возможно также, что перемещение каких-то масс в земных недрах, вызывающее изменение длины суток, сказывается и на полюсах.
В начале XX века в среде геологов и географов оживленно обсуждали одну смелую догадку. Было высказано предположение, что в доисторические времена, когда на земле еще не было человека, Южная и Северная Америка составляли с Евразией и Африкой один материк. Этот первобытный материк якобы раскололся; его два обломка стали постепенно отходить на запад и образовали Америку. Щель между материками заполнила вода — и возник Атлантический океан. Если присмотреться к очертаниям западных берегов Европы и Африки, с одной стороны, и восточных берегов Северной и Южной Америки, — с другой, то можно заметить некоторое сходство. Каждому выступу одного берега соответствует впадина в другом береге, и наоборот.
Некоторые ученые доказывали также, что движение материков не прекратилось и поныне. Америка продолжает отодвигаться на запад, и ширина Атлантического океана увеличивается.
Эти ученые раздобыли материал нескольких экспедиций, определявших долготу в Гренландии. Материалы были опубликованы, и из них следовало, что с 1823 по 1870 год Гренландия отодвинулась от Европы на 420 метров, то есть она «проплывала» ежегодно почти по 9 метров! С 1870 по 1907 год, по сведениям другой экспедиции, Гренландия якобы двигалась еще быстрее и за эти 37 лет прошла 1190 метров.
Факты безусловно поразительные. Единственное, что смущало ученых, — это их достоверность. Ведь в прошлом столетии великая задача долготы еще не была решена с необходимой для этого точностью. Радио было неизвестно. Долготу определяли весьма неточно. Сведения о перемещении Гренландии могли основываться на самых обычных ошибках при определении долготы.
Однако вопрос был настолько важен и увлекателен, что астрономы приняли участие в этом споре геологов и географов. В 1926 году была организована международная проверка долгот. Работало одиннадцать обсерваторий, являвшихся опорными, а несколько десятков наблюдательных станций служили вспомогательными пунктами.
Благодаря хорошей погоде и прекрасной слышимости радиосигналов точного времени обсерватории выполнили свою задачу успешно.
После этого предстояло подождать еще несколько лет, затем повторить определение долгот и сравнить результаты.
Так и было сделано. Семь лет спустя, в 1933 году, начались еще более грандиозные работы по определению долгот различных пунктов на материках и островах. Участвовало 22 обсерватории первого класса, и им содействовало 70 наблюдательных пунктов.
В результате этих наблюдений оказалось, что семилетний срок слишком мал. Заметить смещение материков за столь короткий промежуток времени нельзя. Если даже предположить, что материки движутся, то во всяком случае скорость их перемещения не превышает 3 сантиметров в год, а такую величину невозможно отделить от неизбежных ошибок при наблюдениях.
Следовательно, сведения, доставленные прежними экспедициями, пока не подтвердились. Для того, чтобы получить действительно надежные данные о движении материков, надо сделать промежуток между наблюдениями гораздо больше. Тогда мы сможем иметь окончательное решение задачи. В 1957–1958 годах в связи с международным геофизическим годом работы по определению долгот повторяются снова.
Можно быть уверенными, что на этот раз мы получим более надежный результат и это поможет нам решить увлекательную тайну движения материков Земли.
Все всегда вовремя
Самым важным, самым многочисленным заказчиком службы времени являются фабрики и заводы, шахты и рудники, транспорт, электростанции и вообще все народное хозяйство, все население Советского Союза. Верное время необходимо всем и каждому.
Кораблестроители и электрики Ленинграда, рыбаки Камчатки, металлурги Урала и Кривого Рога, шахтеры Воркуты, Донбасса и Кузнецка, текстильщики Иваново-Вознесенска, лесорубы Севера, железнодорожники, полярники, пограничники, летчики и моряки, колхозники, служащие и учащиеся — все одинаково прислушиваются к сигналам точного времени, все каждый день поправляют свои часы.