Не видя Луны

Есть анекдот. На экзамене профессор спрашивает студента:

 - Вы видели Луну?

 - Нет! — поспешно отвечает студент, мечтающий избавить себя от новых вопросов.

Но даже если бы хитрый студент и в самом деле ни разу в жизни не поднял глаз на Луну, все равно он мог бы немало узнать о ней. По той же самой при­чине, по которой Ван де Камп открыл и описал неви­димый спутник звезды Барнарда.

Важно то, что падает не только Луна, но и Земля. Обе они, влекомые тяготением, стремятся к общему центру масс.

Какие же события вызываются на Земле ее паде­нием на Луну? Очень заметные и существенные. Преж­де всего приливы и отливы.

На вопрос: «Почему бывают приливы и отливы?» — часто отвечают: «Очень просто, воду океана притяги­вает Луна». Считают так: под Луной на океанской по­верхности вырастает огромный водяной горб, а так как Земля под Луной вращается, то горб этот переме­щается, дабы все время оставаться «подлунным», и на­бегает в конце концов на берег. Согласны?

Ответ неверен. Если бы дело происходило так, то приливы и отливы наступали бы всего один раз в сутки. А они бывают дважды в сутки.

На самом деле водяных горбов на поверхности Ми­рового океана два — первый действительно под Луной, а второй в диаметрально противоположной стороне. И вершина второго направлена от Луны. Оба горба со­храняют свое положение в пространстве, а Земля кру­жится, вот и выходит, что приливная волна дважды в сутки заливает берега.

Но почему же все-таки горбов два, а не один? И по­чему второй словно бы отталкивается от Луны?.

Никакого отталкивания нет. Причина этого явления в том-то и состоит, что Земля вместе с Мировым океа­ном непрерывно падает в сторону  Луны, хоть и не мо­жет «упасть», так же как и Луна не может упасть на Землю. Прямо под Луной лунное притяжение сильнее (потому что там океан ближе к Луне) и, значит, больше ускорение падения. «Подлунный» горб падает быстро.

А с обратной стороны Земли океан на двенадцать тысяч километров дальше от Луны, там ее тяготение слабее, и вода отстает в падении.

Здесь я задам вам проверочный вопрос (из числа довольно трудных — на нем иногда проваливаются даже студенты-физики).

Кроме лунных, по океану бежит еще пара приливных горбов, рожденных притяже­нием Солнца. Они гораздо меньше, чем лунные. По­чему?

Вертится на языке фра­за: потому, что Солнце при­тягивает воду океанов сла­бее, чем Луна. Так и говорят иные незадачливые студенты на экзаменах, огорчая тер­пеливых экзаменаторов, ибо ответ этот грубо ошибочен. Солнце влечет к себе Землю (и все, что на ней есть, в том числе и океаны) неизмеримо сильнее, чем Луна. Ведь не вокруг Луны, а именно вокруг Солнца обращается наша планета.

А невелики солнечные приливные волны на Земле потому, что наше светило очень уж далеко — в 150 мил­лионах километров. В пять с лишним тысяч раз дальше, чем Луна.

Это значит, что земной диаметр по сравнению с рас­стоянием до Солнца ничтожно мал. Следовательно, весь­ма незначительна и разница в силе солнечного тяготе­ния по ту и другую сторону нашей планеты. Другими словами, на дневной и ночной сторонах Земли вода океана падает к Солнцу с очень близкими ускорениями. Поэтому и невелики солнечные горбы.

Все дело, как видите, в том, что по сравнению с рас­стоянием Земля — Луна наша планета довольно велика, а по сравнению с расстоянием Земля —Солнце мала. Для солнечного тяготения Земля — точка, для лунного — отнюдь не точка. Вот и ответ на хитрый экзаменацион­ный вопрос.

Вообще, подробная картина приливов получается довольно сложной и запутанной. Но для понимания ее не требуется ничего, кроме знания ньютоновской меха­ники, теории тяготения и, конечно, карты береговой линии материков.

Есть, кстати сказать, и приливы суши, потому  что земная кора не абсолютно тверда.