Следовательно,

сила тяжести

на экваторе

меньше и Земля

сплющена у полюсов

Итак, за одно и то же время — за 24 часа — все части Земли описывают окружности. Значит, на всей поверхно­сти действует центробежная сила; эта сила неодинакова, так как неодинаковы описываемые окружности. Самая большая окружность — на экваторе; все остальные посте­пенно уменьшаются, так что окружности, которые оканчи­ваются на полюсах, можно рассматривать как точки. Следо­вательно, центробежная сила на экваторе самая большая; затем она уменьшается, как и окружности; она затухает. Но эта центробежная сила противопо­ложна силе тяжести. Значит, сила тяжести на экваторе меньше, чем на полюсах, и вследствие этого равнове­сие вод требует, чтобы поверхность моря, удаляясь от центра Земли с одной стороны, с другой

161

160

стороны приближалась к нему. Водяные столбы от поверх­ности Земли к ее центру на экваторе, следовательно, более длинны, а на полюсах короче, откуда и можно заключить о сплющивании Земли. Казалось бы, ничего не было естест­веннее данного рассуждения; однако, когда при Людо­вике XIV Пикар ²³ измерил меридиан, никто еще не думал подвергать сомнению сферичность Земли; вот как обстояло дело в 1670 г.

Опыты,

подтверждающие это

Какую форму

Вследствие этого приписали Земле

Когда опыты дали основание предпо­ложить, что сила тяготения на эква­торе меньше, чем на полюсах, наблю­дение маятника в 5 градусах широты подтвердило это предположение. Рише ²⁴, будучи в Кайен­не, заметил, что его часы с маятником отставали каждый день на 2 минуты 28 секунд. Но если стрелка отмечает меньше секунд за период одного обращения звезд, значит, маятник делает меньше колебаний, а если маятник делает меньше колебаний, это объясняется тем, что, обладая мень­шей тяжестью, он медленнее падает по вертикали. Правда, и зной мог бы произвести тот же результат, удлиняя стер­жень маятника, так как при прочих равных условиях более длинный маятник колеблется медленнее. Но наблюдения доказывают, что летний зной в Кайенне не смог бы удли­нить стержень маятника до такой степени, чтобы вызвать отставание на 2 минуты 28 секунд в движении стрелки. Было доказано, что сила тяжести на экваторе меньше. Тогда сделали вы­вод, что Земля сплющена у полюсов, и это следствие показалось очевид­ным самым великим вычислите­лям — Гюйгенсу ²⁵ и Ньютону.

Но бывает, что и правильные вычисления не достигают цели. Применяя геометрию к физике, нередко вычисляют прежде, чем убеждаются в истинности предположений, на которых основываются. Вопросы бывают настолько сложны, что нельзя поручиться за то, что при создании тео­рии учтены все необходимые соображения. Примеры то­му — Гюйгенс и Ньютон.

Теории этих двух математиков согласуются в том, что они придают Земле форму эллиптического сфероида, сплю­щенного у полюсов.

Результат теории Гюйгенса по данному вопросу

Гюйгенс предположил, что все тела тяготеют в точности к одному центру и что все они тяготеют к нему с одина­ковой силой независимо от того, на

каком расстоянии от него они находятся. Отсюда он сделал вывод, что изменить силу тяжести может только центро­бежная сила; он нашел, что ось Земли относится к диамет­ру экватора приблизительно как 577 к 578.

Результат теории Ньютона

Ньютон рассуждал, исходя из другой гипотезы: он считал, что сила тяже­сти есть действие тяготения, в силу

которого все части Земли притягиваются друг к другу об­ратно пропорционально квадрату расстояний. В таком случае недостаточно было вместе с Гюйгенсом определить, насколько сплющена Земля центробежной силой; необхо­димо было определить, насколько Земля, уже сплющенная этой силой, должна была сплющиться еще и в силу закона притяжения; Ньютон считал, что ось относится к диаметру экватора как 229 к 230.

Теория Гюйгенса была ошибочна

Гипотеза Гюйгенса противоречит наблюдениям за маятником, она про­тиворечит также результатам измере­ния градусов, показывающим, что сплющивание Земли значительно больше, нежели предполагала теория Гюй­генса. Успех системы Ньютона был достаточен, чтобы теория Гюйгенса была отвергнута.

Теория Ньютона также ошибочна

Конечно, закон тяготения был тем соображением, которого теория не должна была упустить из виду; и в

этом отношении преимущество было на стороне Ньютона. Тем не менее решение, предложенное им, недостаточно и несовершенно в некоторых отношениях. «Ньютон,— го­ворит г-н Д'Аламбер,— сначала считал Землю эллипти­ческим сфероидом и, согласно данной гипотезе, определял, насколько она сплющена... это, собственно, означало пред­полагать доказанным то, что надо доказать» ²⁶. Вот что представляют собой вычисления, когда их применяют к ре­шению сложнейших проблем природы.