ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ АРКТИКА
Профессор Я. ПЕРЕЛЬМАН. Публикацию и комментарии подготовил Ю. МОРОЗОВ.
Перельман не только автор книг. Он был великолепным педагогом, блестящим лектором, а еще - создателем первого в мире Дома занимательной науки. Это поистине уникальное культурно-просветительное учреждение, что-то вроде "Кунсткамеры занимательных наук", было открыто в Ленинграде в 1935 году по идее и при самом непосредственном участии Якова Исидоровича. 350 крупных и несколько сот мелких экспонатов - приборов, действующих моделей стали вещественным воплощением того, о чем рассказывается в его книгах. Все экспонаты Дома занимательной науки можно было не просто трогать, но рассматри вать, вертеть в руках, запускать, даже ломать... В тяжелые годы войны, в блокадном Ленинграде Перельман, голодный, под артобстрелами ходил пешком через весь город туда, где он читал лекции армейским, флотским разведчикам. Он учил их ориентиро ваться на местности и без всяких приборов определять расстояния до цели... Мы предлагаем читателям текст беседы по физической географии. Яков Исидорович подготовил эту беседу для радиопередачи, которая прозвучала в конце 1937 года. После этого ни при жизни автора, ни после его кончины (Я. И. Перельман умер от голода в блокадном Ленинграде в марте 1942 года) этот материал не публиковался.
Нашу беседу начнем с разъяснения самого наименования Арктики. Оно происходит от греческого слова "арктос", означающего "медведь". Не следует думать, однако, будто древние так назвали эту страну из-за водящихся там белых медведей. Медведь, давший Арктике ее название, не обитает ни на какой земле, а украшает собою северное звездное небо. Речь идет о прославленном семизвездии Большой Медведицы, которое кружит на небе Арктики, никогда не опускаясь под горизонт. От этого небесного медведя и происходит название Арктики.
Какой район обозначен этим наименованием? Многие полагают, что Арктика ограничена Северным полярным кругом; иными словами, думают, что Арктика и холодный пояс Северного полушария - одно и то же. Это, однако, неверно. Граница Арктики не совпадает с параллелью 66,5 градуса; она следует по линии, отделяющей область лесов от области тундр, и, следовательно, положение границы Арктики определяется не астрономически (наклоном земной оси), а климатически - температурой воздуха. Линия эта соединяет все те пункты, где средняя температура июля плюс 10 градусов на суше и плюс 5 градусов на море. Граница Арктики поэтому не круг, а причудливо извивающаяся кривая, которая отклоняется от полярного круга то в одну, то в другую сторону.
В пределах Арктики лежит несколько замечательных точек, которым присвоено название "полюсов". Главных полюсов в Арктике четыре, а именно: географический, магнитный, полюс холода и полюс недоступности. Вопреки распространенному мнению, эти четыре точки в Северном полушарии не совпадают, не сливаются с географическим полюсом, а довольно широко разбросаны. Географический полюс - точка земной поверхности, через которую проходит ось вращения земного шара. Магнитная стрелка компаса направлена не на эту точку, а ориентируется на расположенную довольно далеко от нее точку магнитного полюса.
Полюсом холода называется самое холодное место земного шара. В Северном полушарии оно также не совпадает с географическим полюсом. Есть, оказывается, уголок на земном шаре, который холоднее Северного полюса. Место это расположено в Восточной Сибири близ поселения Оймякон: температура зимою падает там иной раз до 69 градусов ниже нуля. Это и есть полюс холода*.
Право считаться самым труднодоступным пунктом земного шара принадлежит опять-таки не географическому полюсу, а другой точке, которая называется полюсом недоступности или ледовым полюсом. Это центральная точка сплошного ледяного массива площадью в три миллиона квадратных километров, простирающегося возле Северного географического полюса в направлении к Аляске. Ледовый полюс удален от географического на несколько сот километров.
Один из четырех перечисленных полюсов обладает странными особенностями, именно - географический. Некоторые его своеобразные особенности мы сейчас и рассмотрим.
Мы привыкли к тому, что положение каждого пункта на земной поверхности определяется двумя данными, двумя так называемыми географическими координатами - долготой и широтой. Положение Ленинграда, например, обозначается так: долгота 30 градусов ост, широта 60 градусов норд. Ост значит восточный, в данном случае - к востоку от Гринвичского меридиана, принятого за начальный. Норд означает северный, в данном случае - к северу от экватора. Как долгота, так и широта могут быть и нулевыми. Если, например, пункт обозначен так: долгота ноль, широта 40 градусов норд, то вы найдете его на пересечении начального меридиана с сороковой параллелью Северного полушария. Нетрудно сообразить, где расположен пункт с координатами: долгота ноль, широта ноль; он лежит на начальном (то есть нулевом) меридиане, в точке его пересечения с экватором.
Что, однако, сказали бы вы про пункт, положение которого обозначено только одной координатой: широта 90 градусов норд? О долготе здесь нет никакого упоминания. Но разве существует на земном шаре место, вовсе не имеющее долготы?
Да, существует, и даже не одно, а два места, не имеющие никакой долготы. Эти необычные точки - Северный и Южный полюсы Земли. Они не имеют долготы потому, что им с одинаковым правом можно приписать любую долготу, какую угодно. Вспомним, что полюсы лежат там, где встречаются друг с другом все меридианы земного шара. Можно утверждать поэтому, что точка полюса принадлежит каждому меридиану земного шара и что, следовательно, она обладает какой угодно долготой. Несмотря на такую кажущуюся неопределенность, координата - широта 90 градусов норд - говорит о строго определенной точке - о той, которая удалена от экватора на 90 градусов к северу; существует только единственная такая точка - Северный географический полюс.
В связи с отсутствием долготы находится другая, не менее странная особенность географического полюса: неопределенность времени дня. Когда часы в Москве показывают полдень, который, по-вашему, час на Северном полюсе? Казалось бы, раз полюс лежит на одном меридиане с Москвой, то часы в этих пунктах должны показывать время одинаково. Однако это не есть решение задачи, потому что через географический полюс проходят также меридианы Ленинграда, Томска, Владивостока, Нью-Йорка, Мадрида - вообще любого города, какой придет нам на память. Каждый пункт земного шара вправе притязать на то, чтобы время суток исчислялось на географических полюсах по его часам. Какого же времени должен придерживаться путешественник, пребывающий на полюсе? Он волен избрать время любого меридиана: того, на котором лежит столица его родной страны, или - если оказывается технически удобнее - меридиана Гринвича, как начального, или меридиана какого-либо иного пункта...
Вот еще вопрос, ответ на который может прозвучать неожиданно: в какую сторону горизонта направлены концы стрелки магнитного компаса, помещенного на Северном полюсе?
Магнитная стрелка всегда направляется одним концом к ближайшему магнитному полюсу Земли, а другим концом, конечно, - в противоположную сторону. Но магнитные полюсы Земли, как уже было сказано, не совпадают с географическими. Значит, один конец магнитной стрелки, установленной на Северном географическом полюсе, должен быть направлен в сторону от него. Куда бы он ни "смотрел", он непременно обращен к югу, потому что никакого другого направления от Северного полюса не существует: ведь Северный полюс есть самая северная точка земного шара, и все кругом него расположено на юге. В какую же сторону "смотрит" другой конец магнитной стрелки? Казалось бы, на север, так как он направлен как раз в противоположную сторону горизонта. Но в том-то и особенность Северного полюса, что во всех направлениях от него лежит одна и та же сторона горизонта - юг. Поэтому и другой конец магнитной стрелки направлен также на юг. Мы пришли к необычному, но бесспорному факту: оба противоположных конца компасной стрелки на Северном полюсе показывают юг!
Существует шуточный рассказ Козьмы Пруткова об одном турке, которому будто бы довелось однажды очутиться в "самой восточной стране": "И впереди восток и с боков восток. А запад? Вы, может быть, думаете, что он все-таки виден, как точка какая-нибудь, едва движущаяся вдали?
Неправда! И сзади восток! Короче - везде и всюду один нескончаемый восток", - пишет автор.
Такой страны, которая со всех сторон окружена востоком, конечно, быть не может. Зато - как вы сейчас убедились - существует место на земном шаре, которое отовсюду окружено югом: во все стороны от этого места простирается "один нескончаемый юг". И существует другая точка на нашей планете, окруженная со всех сторон севером. Вы догадываетесь, без сомнения, что это за точка: Южный географический полюс.
Переходим к другим особенностям полюса. Как вы думаете: кто из обитателей земного шара находился ближе всех к его центру?
Раздумывая над этим вопросом, вы, вероятно, вспомните о тех шахтерах глубочайших рудников мира, которые выполняют свою тяжелую работу на два с лишним километра ближе к центру Земли, нежели их товарищи на поверхности. Однако не им суждено считаться людьми, больше всех других приблизившими ся к центру нашей планеты**. Не принадлежит эта честь и американскому исследователю морских глубин Вильяму Бийбу, погрузившемуся в своей "батисфере" почти на целый километр под водную гладь океана***. Право считаться людьми, ближе всех продвинувшимися к центру земного шара, бесспорно остается за теми, кто ступил ногой в точку Северного полюса. Они приблизились к земному центру на добрый десяток километров больше, нежели значительная часть человечества. Почему? Потому что наша планета не имеет строго шарообразной формы, а "сплюснута" близ полюсов и несколько "раздута" у экватора. Радиус, проведенный из центра Земли к полюсу, на 21 километр короче радиуса, проведенного к любой точке экватора, - если, разумеется, обе точки взяты на одинаковой высоте над уровнем моря. Добавим к этому, что Южный полюс занят высоким материком, на Северном же простирается море; поэтому человек, находящийся на Северном полюсе, ближе к центру земного шара, чем находящийся на Южном.
Следующий вопрос: где на земной поверхности всего больше весят вещи?
Всего больше весят вещи на Северном полюсе. Происходит это по двум причинам. Первая - та, о которой мы сейчас беседовали, а именно сплюснутость Земли у полюсов. Вторая причина - вращение нашей планеты. Вследствие так называемого центробежного эффекта, возникающего при всяком вращении, вещи на земной поверхности давят на свои опоры тем слабее, чем быстрее движутся они по круговому пути; нетрудно сообразить, что в местах, удаленных от полюсов, точки земной поверхности пробегают ежесекундно более длинную дугу, чем в местах, близких к полюсам. Всего тяжелее должны быть вещи, находящиеся в тех точках, которые вовсе не описывают круга, то есть на полюсах - особенно на Северном: вспомним, что над Южным полюсом простирается возвышенность, а с удалением от центра Земли сила тяжести ослабевает.
Благодаря совместному действию обеих указанных причин каждая вещь на Северном полюсе весит больше, чем на экваторе, примерно на полпроцента. Товар, весящий на экваторе тонну, прибавился бы в весе на 5 килограммов, если бы его доставили на Северный полюс. При переносе вещей на полюс с других широт прибавка веса меньше; однако для крупных грузов она все же может выражаться внушительными числами. Корабль, весящий с грузом в средних широтах 20 тысяч тонн, прибавился бы в весе на 50 тонн, если бы он мог добраться до Северного полюса. Самолет, полетный вес которого в Москве 24 тонны, сделался бы, опустившись на Северный полюс, тяжелее на 50 килограммов. Обнаружить такие прибавки возможно, но только при помощи пружинных весов, потому что на весах рычажных гири тоже делаются соответственно тяжелее.
Последний парадокс, который мы рассмотрим, таков: где на земном шаре тень от предмета имеет круглые сутки одинаковую длину?
Такие необычные тени отбрасывает шест, водруженный в точке географического полюса. Высота Солнца на небе для этого пункта не меняется в течение 24 часового дневного обхода небесного светила по кругу. Суточный путь Солнца (да и всякого другого светила) расположен там параллельно горизонту. А раз Солнце не изменяет своей высоты, то и тени, отбрасываемые вещами, сохраняют в течение целых суток одинаковую длину (напомним, что в светлую половину года на полюсах царит многосуточный день).
Предлагаю в заключение несколько вопросов для самостоятельного решения:
1. Где на земном шаре можно построить дом, окна всех четырех стен которого "смотрели" бы на юг?
2. В каком направлении протягивается при ветре флаг, водруженный на Северном полюсе?
3. Где на Земле могут дуть одни только южные ветры?
4. Существует ли на Земле место, к которому можно добраться только с северной стороны?
5. Почему в экваториальных и среднеширотных областях не бывает "белых ночей"?
Комментарии к статье
* Полюс холода в Северном полушарии находится не в Верхоянске и не в Оймяконе, как считалось долгое время, а в поселке Делянкир, расположенном на реке Нере, что в 150 км к северо-востоку от Оймякона. Здесь отмечена температура, близкая к минус 70оС. Самое холодное место на Земле — в центральной части Антарктиды, где российскими зимовщиками-исследователями в июле 1983 года зафиксирована температура воздуха минус 89,2оС.
** Рекордная глубина некоторых современных шахт (в них добывают алмазы или золото, серебро и другие драгоценные металлы) достигает 4,5 км.
*** В начале 1960 года Ж. Пикар (Швейцария) и Д. Уолш (США) опустились в батискафе специальной конструкции в водную толщу Мариинской впадины Тихого океана на глубину 10,916 км.
Читайте в любое время
