17 марта 1958 года с американского космодрома, расположенного на мысе Канаверал (ныне — мыс Кеннеди), стартовала ракета «Атлас» с крошечным искусственным спутником «Авангард-1» на борту. В нашей стране к этому времени уже готовился к запуску третий спутник весом в 1327 килограммов. Мировая печать назвала «Авангард» теннисным мячом, такой он был маленький. Американский «мячик» полетел вокруг планеты. За ним внимательно наблюдали. Сначала всё шло благополучно. Спутник двигался по рассчитанной заранее орбите. Но скоро стали обнаруживаться странности. Высота в перигее над Северным полушарием уменьшилась, тогда как над Южным осталась прежней. Это противоречило законам небесной механики.
Орбитальное движение спутника могло зависеть только от действия сил притяжения Земли. И если орбита оказывалась неправильной, это означало, что гравитационное поле нашей планеты неравномерно. А это могло случиться только по причине несимметричности фигуры Земли… Так на повестку дня снова стал вопрос о форме.
Виток за витком изменения орбиты «Авангарда» тщательно фиксировались и передавались на обработку электронным машинам. И вот к 1961 году выводы были готовы и опубликованы: на противоположных сторонах земного шара оказались две огромные гравитационные ямы. Одна — рядом с Индией, другая — неподалёку от западного побережья Северной Америки. Кроме того, орбиты спутника настойчиво утверждали, что земной шар снабжён ещё и нашлёпкой сверху — со стороны Северного полюса… После долгих вычислений фигура нашей многострадальной планеты стала напоминать грушу… Но назвать планету, да ещё собственную Землю грушей… Неудобно. И придумали специальное название — ГЕОИД. То есть — ЗЕМЛЕПОДОБНЫЙ. Земля стала походить на… Землю. На слух это, пожалуй, звучит странновато. Зато какие бы уточнения в будущем ни возникали, менять название для земной фигуры больше не придётся. Спасибо спутнику!..
Но не только эту вековую загадку и вековой спор помог разрешить космический летательный аппарат. Немало сделал он и для того, чтобы все убедились в вечном и бесконечном движении нашей планеты, как по орбите, так и вокруг собственной оси.
Астрономы рассчитали и скорость полёта Земли по орбите (примерно тридцать километров в секунду) и скорость вращения[1]. Но это всё были тоже, так сказать, теоретические расчёты. А вот как найти неопровержимые доказательства того, что Земля находится в движении? А доказать это было чрезвычайно важно. Во-первых, тогда можно было бы уточнить астрономические таблицы и снабдить штурманов надёжными справочниками. Корабли могли бы смелее пускаться в дальний путь, не опасаясь заблудиться. А во-вторых, доказательство движения Земли явилось бы прямым подкопом под гипотезу о господе боге. Я не стану рассказывать вам о первых сомнениях, которые заронил Коперник в головы своих современников. Перейдём сразу к практическим методам доказательств. Первое из них целиком обязано воинственному характеру человечества. Люди задумались: почему артиллерийский снаряд в северном полушарии испытывает в полёте одно отклонение, а в южном другое?
Решением этой проблемы занялся французский физик Жан Бернар Леон Фуко. В 1850 году он подвесил к потолку в своей лаборатории, находившейся в подвале, маятник. Прибор — проще не придумаешь: латунный шар на двухметровой проволоке — и всё. Толкнув маятник в направлении меридиана, Фуко уже через полчаса обнаружил отклонение. Маятник не желал всё время колебаться в одной плоскости. Ему нравилось смещаться. «Может быть, причиной отклонения является трение в подвеске? — думает осторожный француз. — А может быть…» Впрочем, что может быть ещё, он предпочитает не договаривать. А то спугнёшь результат… Но влияние трения можно свести на нет, если увеличить вес шара и длину подвеса… Фуко добивается разрешения провести опыт в меридианном зале Парижской обсерватории.
Эффект тот же!
Что ж, пожалуй, сомнений больше оставаться не может. Отклонение маятника от плоскости меридиана вызывается… вращением самой Земли… Доказательство такое простое и настолько очевидное, что возражать нет смысла. Многие исследователи кусали губы в досаде на то, что им самим не пришёл в голову столь простой, надо сказать прямо, примитивный эксперимент. Но «всё гениальное — просто»! И Фуко демонстрирует свой опыт в Пантеоне, где длина проволоки достигает 60 метров, а вес шара 28 килограммов… Чудесное доказательство. Стремясь проверить утверждения французского физика, экспериментаторы всего мира подвешивают шары в церквах и соборах… Во-первых, для того, чтобы получить наибольшую длину подвеса и тем самым уменьшить влияние трения. Во-вторых, поражение бога во храме было особенно эффектно.
1
Скорость вращения вы можете рассчитать сами, потому что радиус Земли и период обращения — хорошо знакомые каждому читателю цифры.