Изложение системы мира

Таким образом, море, только частично покрывающее земной сфероид, не только не делает невозможным существование главной оси, но ещё благодаря своей подвижности и сопротивлению, которое испытывают его колебания, вернуло бы Земле состояние постоянного равновесия, если бы какие-нибудь причины его нарушили.

Если бы море было достаточно глубоко, чтобы покрыть всю поверхность земного сфероида, то если представить его вращающимся последовательно вокруг каждой из трёх главных осей воображаемого сфероида, о котором мы говорили, каждая из этих осей была бы главной осью для всей Земли. Но устойчивость оси вращения имеет место, как и в твёрдом теле, только относительно двух главных осей, для которых момент инерции имеет максимум или минимум. Однако между твёрдым телом и Землёй есть та разница, что при изменении оси вращения твёрдое тело не изменяет своей формы, тогда как поверхность моря при этом изменении принимает другую фигуру. Три фигуры, принимаемые этой поверхностью при вращении с одинаковой угловой скоростью последовательно вокруг каждой из трёх осей вращения воображаемого сфероида, связаны между собой очень простыми соотношениями, которые я определил. Из моего анализа следует, что средний радиус трёх поверхностей моря, соответствующих одной и той же точке поверхности земного сфероида, равен радиусу поверхности моря, находящегося в равновесии на этом сфероиде, полностью лишённом вращательного движения.

В V книге «Небесной механики» я рассмотрел вопрос о влиянии внутренних причин, таких, как вулканы, землетрясения, ветры, морские течения и т.д., на продолжительность вращения Земли и с помощью принципа площадей показал, что эти влияния неощутимы и заметное воздействие могло бы получиться только в том случае, если бы в силу этих причин значительные массы были перенесены на большие расстояния, чего не было в исторические времена. Но существует одна ещё не рассмотренная внутренняя причина, изменяющая длину суток, которая ввиду важности этого элемента, заслуживает специального анализа. Эта причина состоит в нагретости земного сфероида.³⁹ Если, как всё говорит о том, вся Земля вначале была жидкой, её размеры уменьшались вслед за уменьшением температуры. Её угловая скорость вращения постепенно увеличивалась и будет продолжать возрастать, пока Земля не придёт в постоянное состояние, отвечающее средней температуре пространства, в котором она движется. Чтобы получить верное представление об увеличении этой угловой скорости, вообразим в пространстве с заданной температурой вращающийся шар из однородного вещества, делающий один оборот вокруг своей оси за сутки. Если перенести этот шар в пространство, в котором температура меньше на один градус стоградусной шкалы, и если предположить, что его вращение не изменилось ни сопротивлением среды, ни трением, его размеры уменьшатся только от уменьшения температуры. И если с течением времени он примет температуру нового пространства, его радиус будет уменьшен на величину, которую я положил бы равной 0.00001, что приблизительно имеет место для стеклянного шара и что можно принять для Земли. Вес теплоты не был обнаружен ни в одном эксперименте, поставленном для его измерения. Поэтому представляется, что она, как и свет, не вносит никакого заметного изменения в массу тела. Таким образом, можно предположить, что в новом пространстве два фактора остаются неизменными, т.е. такими же, какими были в старом, именно, масса шара и отнесённая к плоскости его экватора сумма площадей, описанных за некоторое время каждой из его молекул. Молекулы приближаются к центру шара на 0.00001 их расстоянии от этого центра. Площади, описываемые ими в плоскости экватора, будут пропорциональны квадратам этих расстояний. Они уменьшились бы на величину, близкую к 1/50 000, если бы угловая скорость вращения не возросла. Отсюда следует, что для постоянства суммы площадей, описанных за данное время, должно произойти увеличение этой скорости и, следовательно, уменьшение продолжительности одного оборота на 1/50 000. Такое изменение будет окончательным. Но прежде чем прийти к своему окончательному состоянию, температура шара непрерывно уменьшается, причём более медленно в центре, чем на поверхности, так что путём наблюдения этого уменьшения и исходя из теории теплоты можно было бы определить эпоху, когда шар был перенесён в новую среду. Представляется, что Земля находится в подобном же состоянии. Это следует из термометрических измерений, сделанных в глубоких шахтах и указывающих на очень заметное возрастание теплоты по мере проникновения в глубь Земли. Среднее из наблюдённых возрастаний температуры представляется равным одному градусу стоградусной шкалы при погружении на 32 м. Но очень большое число наблюдений позволит точно, установить эту величину, которая может быть неодинаковой в разных странах.¹²