Остаётся сделать ещё шаг: перенестись на какую-нибудь звезду, т. е. на отдалённое солнце, освободив себя от участия в движении нашего собственного Солнца. Оттуда мы заметим, что, помимо трёх рассмотренных ранее движений, падающее тело совершает ещё и четвёртое – по отношению к этой звезде. Величина и направление четвёртого движения зависят от того, на какую именно звезду мы перенеслись, т. е. какое движение совершает вся солнечная система по отношению к этой звезде.

На рис. 28 изображён один из возможных случаев, когда солнечная система движется по отношению к выбранной звезде под острым углом к плоскости земной орбиты со скоростью 100 км в секунду (скорости такого порядка у звёзд наблюдаются и в действительности). Движение это за 10 сек. перенесёт падающее тело на 1000 км по своему направлению и, конечно, ещё более усложнит его путь. При наблюдении с другой звезды путь этот имел бы иную величину и иное направление.

Рис. 28. Как представлялось бы падение тела на Землю наблюдателю, следящему за ним с отдалённой звезды.

Можно было бы идти и ещё дальше: поставить вопрос о том, какой вид имеет путь падающего на Землю тела для наблюдателя, расположенного вне Млечного Пути и не участвующего в быстром движении, которое увлекает нашу звёздную систему по отношению к другим островам вселенной. Но нет нужды забираться так далеко. Читателю ясно теперь, что с каждой новой точки зрения путь одного и того же падающего тела представляется совершенно иным.

Неземное время

Вы час работали, час отдыхали. Одинаковы ли оба промежутка времени? Безусловно одинаковы, если они измерены с помощью хорошо выверенного часового механизма, – ответит большинство людей. Какой же часовой механизм мы должны считать верным? Тот, конечно, который проверен астрономическими наблюдениями, иначе говоря, согласован с движением земного шара, вращающегося идеально равномерно: он повёртывается на равные углы в строго одинаковые промежутки времени.

41

Но откуда, собственно говоря, известно, что земной шар вращается равномерно? Почему мы уверены, что два последовательных оборота вокруг оси совершаются нашей планетой в одинаковое время? Проверить это нет возможности до тех пор, пока вращение Земли само служит мерой времени.

Впоследнее время астрономы сочли полезным для некоторых целей этот издавна узаконенный образец равномерного движения временно заменять другим. Изложим поводы и последствия такой замены.

Тщательное изучение небесных движений обнаружило, что некоторые светила в своём движении отступают от теоретически предуказанного, и эти отступления нельзя объяснить законами небесной механики. Такие как бы беспричинные отклонения установлены для Луны, для первого и второго спутников Юпитера, для Меркурия и даже для видимого годового движения Солнца, т. е. для движения нашей собст-

венной планеты по её орбите. Луна, например, уклоняется от теоретического пути на величину, достигающую в некоторые эпохи до 1/6 минуты дуги, а Солнце – до 1 секунды дуги. Анализ этих неправильностей обнаружил в них общую черту: все движения в некоторый период времени совершались ускоренно, а затем, в следующий период, опять-таки все разом стали замедляться. Естественно возникает мысль об общей причине, вызывающей такие уклонения.

Не кроется ли общая причина в «неверности» наших природных часов, в неудачном выборе вращения Земли как образца равномерного движения?

Был поставлен вопрос о замене земных часов. «Земные часы» были временно отвергнуты, и исследуемые движения были измерены другими природными часами, основанными либо на движениях того или другого спутника Юпитера, либо на движениях Луны или Меркурия. Оказалось, что такие замены сразу вносят удовлетворительную правильность в движение названных небесных тел. Зато вращение Земли, измеренное новыми часами, представляется уже неравномерным: оно то немного замедляется в течение десятков лет, то в следующий ряд десятилетий ускоряется, чтобы затем начать замедляться.

В1897 г. сутки были на 0,0035 сек. длиннее, чем в предшествовавшие годы, а в 1918 г. – на столько же короче, чем в промежутке 1897– 1918 гг. Нынешние сутки примерно на 0,002 сек. длиннее, чем 100 лет назад.

Вэтом смысле мы можем оказать, что наша планета вращается неравномерно по отношению к некоторым другим её движениям, а также к движениям, совершающимся в нашей планетной системе и условно принимаемым за движения равномерные. Размер уклонений Земли от строго равномерного (в указанном смысле) вращения весьма невелик: в течение целого столетия от 1680 до 1780 г. Земля вращалась замедленно, сутки удлинялись, и планета наша накопила около 30 сек. разницы между

42

«своим» и «чужим» временем; затем до середины XIX в. сутки укорачивались, и около 10 сек, разницы сбавилось; к началу нынешнего века сбавилось ещё 20 сек.; в первую же четверть XX в. движение Земли снова замедлялось, сутки опять стали удлиняться, и накопилась вновь разница почти в полминуты (рис. 29).

Рис. 29. Эта кривая показывает, как с 1680 по 1920 г. вращение Земли уклонялось от равномерного вращения. Если бы Земля вращалась равномерно, то на графике это изобразилось бы горизонтальной прямой. Подъёмы кривой соответствуют удлинению суток, т. е. замедлению вращения Земли; понижения – ускорению вращения.

Предполагаемые причины этих изменений могут быть различны: лунные приливы, изменение диаметра земного шара1) и т. п. Здесь возможны важные открытия в будущем, когда явление это получит всестороннее освещение.

Где начинаются месяцы и годы?

В Москве пробило двенадцать, – наступило 1 января. На запад от Москвы простирается ещё 31 декабря, а на восток – 1 января. Но на шарообразной Земле восток и запад неизбежно должны встретиться; значит, должна где-то существовать и граница, отделяющая 1-е число от 31-го, январь от декабря, наступивший год от предыдущего.

Граница эта существует и называется «линией перемены даты»; она проходит через Берингов пролив и тянется по водам Тихого океана приблизительно вдоль меридиана 180°. Её точное положение определяется международным соглашением.

На этой-то воображаемой линии, пересекающей безлюдные просторы Тихого океана, совершается впервые на земном шаре смена чисел,

1) Изменение длины земного диаметра может ускользать от непосредственных измерений, так как величина эта известна лишь с точностью до 100 м; между тем удлинения или укорочения земного диаметра на несколько метров было бы уже достаточно, чтобы вызвать те изменения продолжительности суток, о которых шла речь.

43

месяцев, лет. Здесь как бы помещаются входные двери нашего календаря; отсюда приходят на Землю новые числа месяца, здесь же находится и колыбель нового года. Раньше, чем где бы то ни было, наступает здесь каждый новый день месяца; родившись, он бежит на запад, обегает земной шар и снова возвращается кместу рождения, чтобы исчезнуть.

СССР раньше всех стран мира принимает на свою территорию новый день месяца: на мысе Дежнева каждое число месяца, только что родившееся в водах Берингова пролива, вступает в населённый мир, чтобы начать своё шествие через все части света. И здесь же, у восточной оконечности советской Азии, дни кончаются, исполнив свою 24-часовую службу.

Итак, смена дней происходит на линии перемены даты. Первые кругосветные путешественники, не установившие этой линии, сбились в счёте дней. Вот подлинный рассказ Антония Пигафеты, спутника Магеллана в его кругосветном путешествии:

«19 июля, в среду мы увидели острова Зелёного мыса и стали на якорь... Чтобы узнать, правильно ли вели мы наши корабельные журналы, мы велели спросить на берегу, какой сегодня день недели. Ответили, что четверг. Это нас удивило, потому что по нашим журналам была только среда. Нам казалось невозможным, что мы все ошиблись на один день...

Впоследствии мы узнали, что в нашем исчислении не было ни малейшей ошибки: плывя постоянно к западу, мы следовали движению Солнца и, возвратившись в тот же пункт, должны были выгадать 24 часа по сравнению с оставшимися на месте. Нужно только подумать над этим, чтобы согласиться».

Как же поступают теперь мореплаватели, когда пересекают линию даты? Чтобы не сбиваться в счёте дней, моряки пропускают один день, если идут с востока на запад; когда же пересекают линию даты с запада на восток, то считают один и тот же день дважды, т. е. после 1-го числа опять считают 1-е. Вот почему невозможна в действительности история, рассказанная Жюлем Верном в романе «Вокруг света в 80 дней», где путешественник, объехавший вокруг света, «привёз» на родину воскресенье, когда там был ещё только предшествующий день – суббота. Это могло произойти лишь в эпоху Магеллана, потому что тогда не было ещё соглашения о «линии даты». Невозможны в наши дни и приключения вроде того, о котором рассказал Эдгар По в шутке «Три воскресенья на одной неделе»: моряк, объехавший Землю с востока на запад, встретился на родине с другим, совершившим кругосветное плавание в обратном направлении. Один утверждал, что воскресенье было вчера, другой – что оно будет завтра, а их приятель, никуда не отправлявшийся, объявил, что воскресенье – сегодня.

Чтобы при кругосветном путешествии не было расхождения с календарём, следует, двигаясь на восток, как бы приостанавливаться не-

44