Чтение онлайн

В большинстве популярных источников одновременное возникновение приливов в двух противоположных точках планеты объясняется тем, что, когда Луна притягивает воду в ближайшей точке, слегка меняется и положение земного шара.

Но это объяснение не дает понять, почему такая система не рушится под действием взаимного притяжения Луны и Земли.

Д. С. Пареснис

Кафедра геофизики,

Технологический университет Лулео, Швеция

Если пренебречь влиянием других небесных тел, центр массы Земли и центр тяжести Луны находятся в свободном падении и следуют по орбитам вокруг общего центра масс системы Земля – Луна, где притяжение и центробежное ускорение полностью уравновешиваются.

Но на большей части поверхности Земли этот баланс будет нестабильным, потому что Луна находится или ближе, или дальше, но все равно вынуждена следовать по орбите с той же скоростью, что и центр массы Земли.

В океане на поверхности Земли, обращенной к Луне, сила лунного притяжения больше центробежной силы, поэтому вода образует выпуклость, направленную к Луне.

На противоположной стороне Земли преобладает центробежная сила, поэтому вода образует выпуклость, направленную от Луны. Обе выпуклости создают высокие приливы.

В сущности, поверхность моря, которая в противном случае была бы сферической, растянута вдоль оси Земля – Луна по эллипсоиду, и, поскольку любая точка на Земле входит в зону выпуклости и выходит из нее, следом за местным приливом наступает отлив.

Грег Эган

Перт, Западная Австралия

Одновременные высокие приливы на противоположных сторонах Земли – результат дисбаланса гравитационных и центробежных сил. Приливы создаются притяжением Земли и Луны, и в меньшей степени – взаимодействием Земли и Солнца.

Мы привыкли считать, что Луна вращается вокруг Земли, но на самом деле Луна и Земля движутся по орбите вокруг общего центра масс, который находится ближе к центру Земли. Центробежные силы, создаваемые орбитальным движением обоих небесных тел, уравновешивают гравитационное притяжение каждого из них.

Но этот баланс точен только в центре каждого небесного тела. На стороне Земли, ближайшей к Луне, притяжение Луны чуть сильнее, а центробежная сила – слабее, чем у центра Земли, поэтому вода здесь притягивается к Луне. На противоположной стороне Земли притяжение слегка слабее, а центробежная сила больше, поэтому вода притягивается в противоположную сторону от Луны.

Марк Бертинат

Честер, Великобритания

«Младшие классы Гленбрукской школы летом возили на экскурсию к морю. Нам понравилось, только непонятно, почему море соленое. Моя мама не знает».

Джон Коннолли

Лондон, Великобритания

Вода в море соленая потому, что впадающие в него реки приносят с суши соли и другие минеральные вещества. Соли растворяются в реках, а реки несут их в море. Солнце испаряет воду из моря, получаются тучи, а соли и минеральные вещества остаются, поэтому вода в море солонее, чем в реках и озерах.

Джек Кейв– Линч (9 лет)

Веллингтон, Новая Зеландия

Рей Хитон

Солихалл, Западный Мидлендс, Великобритания

«Когда применяется так называемый эффект рогатки для ускорения межпланетных космических кораблей? Очевидно, в нем используется притяжение планеты, но мне с моими примитивными познаниями в физике кажется, что любая кинетическая энергия, приобретенная при приближении к объекту, будет неизбежно потеряна как потенциальная при удалении от объекта. Каким образом планета придает кораблю энергию?»

Дэвид Бейтс

Эли, Кембриджшир, Великобритания

У меня возникли те же затруднения, что и у автора вопроса, когда я впервые услышал о запуске «Вояджера» с применением «эффекта рогатки». Очевидно, что чистого выигрыша в энергии не получится, если зонд просто преодолеет стационарное поле тяготения.

Но Юпитер и поле его притяжения вращаются вокруг Солнца со скоростью около 1300 метров в секунду, и любой зонд, пролетающий за планетой, получит ускорение от ее движущегося поля тяготения – почти как серфер, использующий энергию волны. Энергию придает не поле тяготения, а кинетическая энергия движущейся планеты, которая слегка притормаживает на орбите и еще чуть-чуть приближается к Солнцу.

Планета прибавляет скорость, направляясь к Солнцу и, как ни парадоксально, вращается быстрее, чем прежде. На приближение Юпитера к Солнцу на 10– 15 метров (расстояние, примерно равное диаметру протона), затрачивается более 416 мегаджоулей.

Майк Браун

Натсфорд, Чешир, Великобритания

«В одной из песен американской актрисы и певицы Лори Андерсон повторялись слова “Теперь, когда живых больше, чем мертвых…” Правда ли это? Если да, когда это произошло? А если нет, может ли вообще произойти? Есть ли у нас достоверная статистика по численности населения в доисторический период?»

Джон Вудли

Тулуза, Франция

Приведенный ниже ответ основан на вычислениях, опубликованных Международным институтом статистики.

Если население планеты всегда росло нынешними темпами, удваиваясь за период, равный средней продолжительности жизни человека, тогда количество ныне живущих превысило количество мертвых.

На самом деле все было по-другому. В прошлом случались продолжительные периоды, когда численность населения совсем не росла, а люди продолжали умирать. Как ни странно, мы располагаем информацией о численности населения в разные исторические эпохи, в том числе данными переписей, которые проводили римляне и китайцы.

Сведения по более древним временам получены, исходя из площади обрабатываемой земли или охотничьих угодий, а также количества людей, которые могли прокормиться плодами этой земли (с учетом существовавших тогда методов производства продуктов питания). По оценкам Ж.-Н. Бирабена, за 40 000 лет до начала н. э. в мире насчитывалось 500 тысяч человек. Численность населения росла, но темпы ее роста менялись: в первом тысячелетии новой эры она составляла 200–300 миллионов человек, а в начале XIX века достигла миллиарда человек.