Переписка с читателем | ТМ 1938-07

Печатаемый ноже материал является ответом на вопросы читателей тт. ИНИНА П. (Москва), КРЫЛОВА А. (Москва), БАТУРИНА С. (Башкирия), КУДРЯШОВА В. (Старожилово)

.

ТАЯНИЕ ДРЕЙФУЮЩИХ ЛЬДОВ

Из всей массы дрейфующего полярного льда, покрывающего девять десятых Северного Ледовитого океана, успевает каждое лето растаять под лучами солнца 12 тыс. км³.

Интересно рассмотреть, как изменяется вследствие этого уровень мирового океана — повышается или понижается и насколько именно?

Начнем с расчета того объема воды, который получается от таяния 12 тыс. км³ льда. Вода, как известно, плотнее, нежели лед, и потому при таянии льда объем уменьшается. Каждый кубический километр льда должен дать около 0,9 км³ воды. Следовательно, от таяния 12 тыс. км³ льда образуется примерно:

\(12000\times0,9=10800\) км³ воды.

Представим себе, что такой слой воды равномерно распределится по всей поверхности мирового океана, т. е. на пространстве 360 млн. км². Чему же равна высота этого слоя? Рассчитать нетрудно, — для этого надо лишь разделить объем воды на площадь:

\(10800\div360000000=0,000003\) км \(=3\) см.

Но ошибочно было бы сделать вывод, что вследствие таяния дрейфующих льдов уровень мирового океана должен каждое лето повышаться на 3 см. Надо помнить, что одновременно с таянием льдина всплывает, так что объем погруженной ее части уменьшается. Согласно закону Архимеда, вес воды, вытесняемой погруженной частью плавающего тела, равен весу всего тела. Поэтому если объем дрейфующего льда вследствие таяния уменьшился на 12 тыс. км³ (это отвечает по весу 10800 км³ воды), то объем вытесняемой воды должен уменьшится на 10800 км³ —  ровно на столько, сколько ее получается при таянии. Никакого подъема уровня океана не произойдет.

Маленький, легко выполнимый опыт дает возможность проверить это. Возьмем 1 стакан, опустим в него кусок льда и нальем до самых краев стакана воду. Предоставим льду таять. Когда он растает весь, вода в стакане не понизится и не перельется через края, уровень ее останется неизменным.

Итак, таяние дрейфующего льда, в каком бы количестве оно ни происходило, нисколько не повышает и не понижает уровня мирового океана.

Совершенно иначе обстоит дело при таянии льда на суше. Нетрудно вычислить, например, что если бы огромная толща льда, покрывающего Гренландию, почему-либо растаяла, то уровень мирового океана повысился бы на целых 8 м! Такой подъем воды, несомненно, вызвал бы затопление ряда прибрежных местностей.

БАРОМЕТР ПАСКАЛЯ

В 1643 г. ученик Галилея, Торричелли, наполнил ртутью длинную стеклянную трубку, запаянную с одного конца, затем, зажав пальцем открытый конец трубки, погрузил ее в сосуд с ртутью. Отняв палец, Торричелли увидел, что жидкость не вылилась из трубки в сосуд, а только немного опустилась. При этом высота ртутного столба в трубке над уровнем жидкости в сосуде оказалась равной 760 мм.

Торричелли сравнил высоту столба ртути в трубке с высотой столба воды, поднятого насосом. Оказалось, что столб воды выше столба ртути в 13,6 раза, т. е. во столько, во сколько раз удельный вес ртути больше удельного веса воды. Явление это Торричелли правильно объяснил давлением воздуха на поверхность жидкости в сосуде: столб атмосферного воздуха уравновешивает своей тяжестью жидкость в трубке. Очевидно, столб воды высотой в 10 м весит столько же, сколько находящийся над водой столб воздуха. Но ртуть в 13,6 раза тяжелее воды, поэтому уровень ртути в трубке и оказался в 13,6 раза ниже.

В результате опытов Торричелли был изобретен барометр — прибор для измерения давления воздуха. Слово «барометр» означает по-гречески «мера тяжести».

Слухи о результатах опытов Торричелли дошли до известного физика и математика Паскаля, жившего в то время в городе Руане. Заинтересовавшись ими, Паскаль сам проделал несколько опытов. Они производились на различной высоте: на улице Руана, на высокой башне и на еще более высокой горе Пюи-де-Дом. В каждом случае работа столба одной и той же жидкости в трубке была другой: на горе меньше, чем на башне, а на башне — меньше, чем на улице.

*

Опыты Паскаля наглядно доказали, что высота столба жидкости зависит не только от ее удельного веса, но и от высоты находящегося над ней столба воздуха. Чем дальше от поверхности земли находится барометр, тем меньше толщина слоя воздуха над ним. Ясно, что вес, а следовательно давление такого слоя, будет меньше. Поэтому с подъемом барометра над поверхностью земли высота столба жидкости в его трубке должна понижаться.

ПОЧЕМУ САТУРН ОКРУЖЕН КОЛЬЦАМИ

Представим себе какое-нибудь большое тело, например планету, вокруг которой обращается меньшее тело. Чем ближе подойдет меньшее тело к большему, тем сильнее будет сказываться на нем тяготение большего тела. С уменьшением расстояния между телами это влияние может настолько возрасти, что большее тело разорвет меньшее на куски. Оно разорвет его на расстоянии — одной только силой своего тяготения.

Можно представить себе, что большие тела окружены особым невидимым поясом. Вход маленьким телам за пределы этого пояса как бы запрещается: смельчаки, перешедшие «опасную зону», жестоко наказываются за это. Механика устанавливает в каждом отдельном случае границы опасной зоны. И ни одно маленькое тело, перейдя однажды эти границы, не сможет уже остаться целым.

Впервые кольца Сатурна были замечены в 1610 г. Галилеем, который долго думал над тем, из чего они состоят. В середине XVIII в. Томас Райт высказал предположение, что эти кольца — огромное число мелких планет. А через сто с лишним лет знаменитый физик Максвелл математически доказал, что кольца Сатурна должны действительно состоять из мелких спутников. О том же говорят и наблюдения: внутренние части колец вращаются быстрее, чем наружные. Это очень похоже на движение планет в солнечной системе: планеты тоже обращаются вокруг Солнца, и чем дальше от Солнца планета, тем медленнее ее движение. Вращались ли бы так цельные кольца? Ясно, что нет: это возможно только в том случае, если кольца состоят из частичек, способных двигаться в отдельности.

Все это говорит о том, что кольца Сатурна — действительно полчище крошечных лун. Но откуда эти луны взялись? Несомненно, это осколки существовавшей когда-то большой луны, имевшей несчастье попасть в опасную зону Сатурна. И за то, что она осмелилась приблизиться к нему за дозволенный предел, Сатурн растерзал ее в клочья. Подчинившись непреложному закону природы, неосторожная луна распалась на миллионы обломков.

НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ

Шведский инженер-самоучка Альфред Нобель изобрел в 1867 г. динамит. При поддержке французского правительства Нобель основал фабрику динамита сначала во Франции, а затем в Англии и в Германии. Фабрики эти приносили ему колоссальный доход.

Умирая, Нобель завещал Стокгольмскому университету капитал в 35 млн. шведских крон. По воле завещателя из процентов на этот капитал ежегодно должны выдаваться пять премий за важнейшие открытия и исследования: первая и вторая премии за работы в области физики и химии, третья — за работы в области физиологии или медицины, четвертая — за лучшее произведение изящной словесности, пятая же предназначена для общественного деятеля за труды, «способствующие торжеству мира».

По воле Нобеля все эти премии присуждаются за научные труды независимо от национальности их авторов.

Из русских ученых нобелевские премии получили: академик И. П. Павлов в 1904 г. и И. И. Мечников в 1908 г. Последним нобелевскую премию получил Карл Осецкий, известный антифашистский деятель, замученный в фашистской тюрьме.