Изложение системы мира

Большие приливы часто производили в портах и на берегах большие бедствия, которые можно было бы предупредить, если бы о высоте прилива было известно заранее. Ветры могут иметь значительное влияние на эти явления, однако их невозможно предвидеть. Но можно с уверенностью предсказать влияние Солнца и Луны, и этого чаще всего достаточно, чтобы уберечься от несчастий, которые могут произвести высокие приливы, если к обычным причинам прилива присоединится действие ветра. Чтобы морские департаменты могли пользоваться этими достижениями науки, Бюро долгот каждый год в своих эфемеридах публикует таблицу сизигийных приливов, принимая за единицу их среднюю высоту в сизигиях во время равноденствий.

Я так подробно остановился на приливах и отливах моря, потому что из всех эффектов притяжения небесных тел они ближе всего к нам и больше всего заметны. Помимо этого, они казались мне особенно удобными, чтобы показать, как из большого числа даже не очень точных наблюдений можно узнать и определить законы и причины явлений, для которых невозможно получить аналитические выражения путём составления и интегрирования их дифференциальных уравнений. Таковы действия солнечного тепла на атмосферу при возникновении пассатных ветров и муссонов и на регулярные суточные и годичные изменения в показаниях барометров и термометров.

Глава XII ОБ УСТОЙЧИВОСТИ РАВНОВЕСИЯ МОРЕЙ

Некоторые нерегулярные причины, такие, как ветры и землетрясения, волнуют море, поднимают его на большую высоту и иногда выводят его из границ. Однако наблюдения показывают, что оно стремится вновь принять состояние равновесия и что различные виды трения и сопротивления скоро возвращают его к равновесию без воздействия Солнца и Луны. Это стремление создаёт прочное, или устойчивое равновесие, о котором мы говорили в книге третьей. Мы видели, что равновесие системы тел может быть абсолютным, т.е. сохраняться, каковы бы ни были небольшие испытываемые им нарушения. Оно также может быть относительным и зависеть от природы первичного потрясения. Какого же рода устойчивость равновесия морей? Наблюдения не могут нам на это уверенно ответить, так как, хотя среди почти бесконечного разнообразия колебаний, испытываемых океаном под воздействием нерегулярных причин, он и представляется всегда стремящимся к состоянию равновесия, всё же можно опасаться, что какая-нибудь необыкновенная причина сообщит ему колебание, вначале незначительное, но которое, всё больше и больше возрастая, поднимет его выше самых высоких гор; это объяснило бы некоторые явления естественной истории. Поэтому интересно найти условия, необходимые для абсолютной устойчивости равновесия морей, и исследовать, имеют ли место эти условия в природе. Подвергнув этот предмет анализу, я убедился, что равновесие океана стабильно, если его плотность меньше, чем средняя плотность Земли; это очень вероятно, так как естественно думать, что её слои тем плотнее, чем они ближе к центру. Мы уже видели, что это подтверждается измерениями маятников и градусов меридианов и наблюдённым притяжением гор. Итак, море находится в состояний устойчивого равновесия, и если, в чем трудно сомневаться, оно когда-то покрывало континенты, сегодня высоко поднявшиеся над его уровнем, причину этого надо искать не в недостаточной устойчивости его равновесия. Анализ показал мне ещё, что эта устойчивость перестала бы существовать, если бы средняя плотность моря превзошла плотность Земли, так что устойчивость океана и избыток плотности земного шара над плотностью покрывающей его воды взаимно связаны между собой.

Глава XIII О КОЛЕБАНИЯХ АТМОСФЕРЫ

Чтобы достичь океана, действие Солнца и Луны проникает сквозь атмосферу, которая поэтому испытывает их влияние и подчиняется движениям, подобным движениям моря. Это порождает периодические изменения в показаниях барометра и периодические по силе и направлению ветры. Эти ветры очень незначительны и мало заметны в очень неспокойной атмосфере. Амплитуда колебаний барометра — меньше 1 мм даже на экваторе, где она самая большая.

В IV книге «Небесной механики» я дал теорию всех этих изменений и обратил на них внимание наблюдателей. Представляется, что лучше всего наблюдать изменения показаний барометра на экваторе. Там они имеют не только наибольшую величину, но и наименьшие отклонения, вызванные нерегулярными причинами. Однако, подобно тому, как побочные обстоятельства значительно увеличивают высоты приливов в наших портах, они могут таким же образом увеличивать и колебания атмосферы, а также соответствующие им колебания показаний барометра, в чем интересно убедиться путём наблюдений.