Не видя Луны

Есть анекдот. На экзамене профессор спрашивает студента:

- Вы видели Луну?

- Нет! - поспешно отвечает студент, мечтающий избавить себя от новых вопросов.

Но даже если бы хитрый студент и в самом деле ни разу в жизни не поднял глаз на Луну, все равно он мог бы немало узнать о ней. По той же самой при- чине, по которой Ван де Камп открыл и описал невидимый спутник звезды Барнарда.

Важно то, что падает не только Луна, но и Земля. Обе они, влекомые тяготением, стремятся к общему центру масс.

Какие же события вызываются на Земле ее падением на Луну? Очень заметные и существенные. Прежде всего приливы и отливы.

На вопрос: "Почему бывают приливы и отливы?" - часто отвечают: "Очень просто, воду океана притягивает Луна". Считают так: под Луной на океанской поверхности вырастает огромный водяной горб, а так как Земля под Луной вращается, то горб этот перемещается, дабы все время оставаться "подлунным", и набегает в конце концов на берег. Согласны?

Ответ неверен. Если бы дело происходило так, то приливы и отливы наступали бы всего один раз в сутки. А они бывают дважды в сутки.

На самом деле водяных горбов на поверхности мирового океана два - первый действительно под Луной, а второй в диаметрально противоположной стороне. И вершина второго направлена от Луны. Оба горба сохраняют свое положение в пространстве, а Земля кружится, вот и выходит, что приливная волна дважды в сутки заливает берега.

Но почему же все-таки горбов два, а не один? И почему второй словно бы отталкивается от Луны?

Никакого отталкивания нет. Причина этого явления в том-то и состоит, что Земля вместе с мировым океаном непрерывно падает в сторону Луны, хоть и не может "упасть", так же как и Луна не может упасть на Землю. Прямо под Луной лунное притяжение сильнее (потому что там океан ближе к Луне) и, значит, больше Ускорение падения. "Подлунный" горб падает быстро. А с обратной стороны Земли океан на двенадцать тысяч километров дальше от Луны, там ее тяготение слабее, и вода отстает в падении.

Здесь я задам вам проверочный вопрос (из числа Довольно трудных - на нем иногда проваливаются даже студенты-физики).

Кроме лунных, по океану бежит еще пара приливных горбов, рожденных притяжением Солнца. Они гораздо меньше, чем лунные. Почему?

Не видя Луны

Вертится на языке фраза: потому, что Солнце притягивает воду океанов слабее, чем Луна. Так и говорят иные незадачливые студенты на экзаменах, огорчая терпеливых экзаменаторов, ибо ответ этот грубо ошибочен. Солнце влечет к себе Землю (и все, что на ней есть, в том числе и океаны) неизмеримо сильнее, чем Луна. Ведь не вокруг Луны, а именно вокруг Солнца обращается наша планета.

А невелики солнечные приливные волны на Земле потому, что наше светило очень уж далеко - в 150 миллионах километров. В пять с лишним тысяч раз дальше, чем Луна.

Это значит, что земной диаметр по сравнению с расстоянием до Солнца ничтожно мал. Следовательно, весьма незначительна и разница в силе солнечного тяготения по ту и другую сторону нашей планеты. Другими словами, на дневной и ночной сторонах Земли вода океана падает к Солнцу с очень близкими ускорениями. Поэтому и невелики солнечные горбы.

Все дело, как видите, в том, что по сравнению с расстоянием Земля - Луна наша планета довольно велика, а по сравнению с расстоянием Земля - Солнце мала. Для солнечного тяготения Земля - точка, для лунного - отнюдь не точка. Вот и ответ на хитрый экзаменационный вопрос.

Вообще, подробная картина приливов получается довольно сложной и запутанной. Но для понимания ее не требуется ничего, кроме знания ньютоновской механики, теории тяготения и, конечно, карты береговой линии материков.

Есть, кстати сказать, и приливы суши, потому что земная кора не абсолютно тверда.