Изложение системы мира

Вообразим, что эта планета является однородной и имеет ту же плотность, что и море. Предположим ещё, что воды принимают в каждый момент фигуру, соответствующую равновесию сил, которые приводят их в движение. Если бы при таких предположениях Земля сделалась вдруг совершенно жидкой, она сохранила бы ту же фигуру, и все её части были бы во взаимном равновесии. Поэтому земная ось не имела бы никакого стремления к перемещению. Очевидно, что это равновесие должно существовать также в случае, если одна часть этой массы, затвердевая, образовала бы сфероид, покрытый морем. Приведённые гипотезы служат основой теории Ньютона о фигуре Земли и морских приливах. Замечательно,что в бесконечном множестве гипотез, которые можно построить по этому предмету, этот великий геометр выбрал две, которые не дают пи прецессии, ни нутации, так как противодействие вод уничтожает влияние Солнца и Луны на земное ядро, какова бы ни была его фигура. В самом деле, эти две гипотезы, и особенно последняя, не согласуются с природой, но a priory видно, что влияние противодействия вод, хотя и отличается от того, что предполагал Ньютон, всё-таки того же порядка.

Проведённые мной исследования колебаний моря дали мне способ определять влияние этого противодействия вод, применяя гипотезы, соответствующие действительным условиям природы. Они привели меня к следующей примечательной теореме: каковы бы ни были распределения морских глубин и фигура покрываемого морем сфероида, явления прецессии и нутации остаются теми же, как если бы море составляло с этим сфероидом одну твёрдую массу. Если бы Солнце и Луна только одни действовали на Землю, средняя наклонность эклиптики к экватору была бы постоянна. Но мы уже видели, что влияние планет непрерывно изменяет положение земной орбиты, и в результате её наклонность к экватору уменьшается; это подтверждается всеми древними и современными наблюдениями. По той же причине точки равноденствия имеют прямое годичное движение, равное 0.^сс9659 [0."3130]. Таким образом, годичная прецессия, производимая совместно Солнцем и Луной, уменьшается на эту величину действием планет, и, без их воздействия она была бы равна 155.^сс5927 [50."4120]. Эти эффекты не зависят от сжатия земного сфероида, но влияние Солнца и Лупы на этот сфероид должно изменять их, так же как и их законы.

Отнесём к неподвижной плоскости положение орбиты Земли и движение её оси вращения. Ясно, что действие Солнца из-за вариаций положения эклиптики вызовет колебательное движение, аналогичное нутации, но с той лишь разницей, что продолжительность соответствующих колебаний земной оси будет гораздо больше, чем в случае нутации, так как период вариаций эклиптики несравненно больше, чем период изменения положения плоскости лунной орбиты. Влияние Луны вызывает у этой оси подобные же колебания, так как средняя наклонность её орбиты к орбите Земли постоянна. Перемещение эклиптики, складываясь с действием на Землю Солнца и Лупы, производит изменения в её наклонности к экватору, очень отличные от тех, которые имели бы место в силу одного этого перемещения. Полная величина этого изменения вследствие перемещения эклиптики, была бы около 12^g[11°], но влияние Солнца и Луны уменьшает его приблизительно до 3^g [2.°7].

Вариации движения равноденственных точек, производимые теми же причинами, в разные века изменяют продолжительность тропического года. Эта продолжительность уменьшается, когда их движение увеличивается, что имеет место теперь; и ныне год короче года времён Гиппарха приблизительно на 13с [11^s]. Но это изменение длины года имеет пределы, которые ещё более ограничены действием Солнца и Луны на земной сфероид. Величина этих пределов была бы около 500с [432^s] из-за одного только перемещения эклиптики, но она уменьшается до 120с [104^s] под влиянием действия Солнца и Луны.

Наконец, сами сутки, как мы определили их в первой книге, благодаря совместному действию перемещения эклиптики и влияния Солнца и Луны, подвержены очень малым изменениям, указанным теорией, но неощутимым для наблюдателей. По этой теории, вращение Земли равномерно и средняя продолжительность суток может считаться постоянной, что очень важно для астрономии, так как эта продолжительность служит мерой времени и обращения небесных тел. Если бы она изменялась, это было бы заметно по продолжительности этих обращений, которые пропорционально уменьшались бы или увеличивались. Но действие небесных тел не вызывает никаких заметных изменений в продолжительности суток.