«Дон Франциск Араго»

«Дон Франциск Араго»

Тысяча восемьсот восьмой год! Французские войска императора Наполеона Первого начали оккупацию Испании.

27 мая 1808 года в Пальму — главный город острова Майорки (ныне Мальорка) приехал ординарец Наполеона некто Бертемье. Он доставил приказ испанской эскадре немедленно двигаться в Тулон… Узнав об этом, жители Пальмы восстали. Они не желали отдавать свои корабли французам.

Губернатор едва успел запрятать Бертемье в замок Бельвер, превращенный в тюрьму, чтобы не допустить кровопролития. И тогда неудовлетворенная толпа вспомнила еще об одном французе, который поселился высоко над портом, в горах, и время от времени зажигал на скале яркий огонь.

— Он подает сигналы французской армии! — кричали распалившиеся горожане. — Он французский шпион! Убьем его!

Вооружась чем попало, люди бросились вверх по тропе, чтобы добраться до уединенного жилища и расправиться с его обитателем…

Давайте замешаемся незаметно в толпу и последуем за нею. Смотрите, кто-то все время старается разными уловками задержать ее движение. А тем временем один из восставших, отделившись от товарищей, стремглав бросился вверх.

О-о-о! Какая крутая здесь тропа. Но конец дороги близок. Вон уже виден Клоп-де-Галазо, как называют этот район местные жители.

— Сеньор Араго! Сеньор Араго! — Это кричит человек, следом за которым мы поднялись на эту вершину. — Сеньор Араго!..

Из дома выбегает молодой человек. Это Доминик Франсуа Жан Араго — двадцатидвухлетний комиссар Парижского Бюро долгот, который уже давно производит здесь триангуляцию для измерения меридиана.

— Что тебе, мой добрый Дамиан? — Пока испанский моряк рассказывает о приближающейся опасности, глаза молодого Араго загораются весельем.

— Спасибо, Дамиан! Я век не забуду твоей услуги. Но сейчас мы их проведем и посмеемся.

С немалыми трудностями вместе со слугой перебрался он в шлюпку, чтобы водным путем добраться до Бельвера. Когда Араго спрыгнул в нее, по ноге у него текла кровь.

— Пустяки! — отмахнулся он. — Кто-то из портовых бродяг хотел пошарить у меня за пазухой. И когда я отказался от этой чести, ткнул меня кинжалом в бедро. Ничто так не возбуждает труса, как сознание безнаказанности.

Прибавление

А что будет, если, рассматривая форму Земли, попробовать учесть еще и горные хребты, океанские впадины?.. Возьмите для примера вершину Гималаев Джомолунгму, ее высота 8848 метров над уровнем моря. Не мало! А глубина самой глубокой Марианской впадины в Тихом океане 11 034 метра от того же уровня. Перепад почти двадцать километров!

А сколько весь диаметр Земли, ну-ка вспомните?.. Если пробурить ее насквозь через центр, получится туннель примерно 12 миллионов 742 тысячи метров длиной. Вот диаметр планеты. Вот с чем нужно сравнивать все размеры гор и впадин. По сравнению с такой величиной любой перепад неровностей — сущий пустяк! Можете сами убедиться в этом.

Представьте себе Землю размером в апельсин, диаметром 7 сантиметров. Представили? Тогда начинаем считать.

1. Определим, во сколько раз диаметр Земли больше высоты Джомолунгмы.

12 742 000: 8848 = 1440 раз.

2. Очевидно, что на «земле-апельсине» самая высокая гора тоже должна быть в 1440 раз меньше диаметра «планетки». То есть высота «апельсиновой Джомолунгмы» будет: 7:1440 = 0,005 сантиметра, или пять сотых миллиметра! Даже не стоит брать линейку. Такую «высоту» не в каждое увеличительное стекло разглядишь. То же будет и с самой глубокой впадиной. Их общий перепад будет чуть побольше одной десятой доли миллиметра. Пустяк!

Выходит, что Земля будет казаться великану гладкой, как бильярдный шар! А человек и правда стал великаном. Сегодня самолетом мы проделываем за восемь часов тот путь, на который Колумб тратил два месяца. А искусственные спутники облетают Землю вообще за девяносто минут. С помощью спутников ученые очень точно обмерили Землю. Оказалось, что полярный радиус нашей планеты равен 6356,78 километра, а радиус экваториальный на 21,38 километра длиннее. Конечно, 21 километр для такого «шарика», как наш, — немного. Но вот длина экватора 40 075,16 километра уже на 134 километра и 334 метра больше меридиана.

Те, кто читал книжку «Как люди открывали свою Землю», помнят, наверное, сколько споров вызывал вопрос: чего на Земле больше, воды или суши? Сегодня мы на него можем ответить точно: океаны и моря занимают на земном шаре значительно больше места, чем континенты со всеми островами и островками. Суша проигрывает чуть ли не в два с половиной раза. Для любителей точности могу привести цифры. Поверхность морей и океанов — 361 миллион квадратных километров, или 70,8 процента от всей поверхности Земли. А вот континенты и вообще вся суша занимают только 149 миллионов квадратных километров.

Приведенные мною цифры в некоторых справочниках могут отличаться. Это не значит, что где-то допущена ошибка. Причина заключается в методах измерения. Очень уж неровная форма у планеты. Да и уровень океана меняется год от года, а значит, меняется его акватория и площадь суши.

Матросы, которые успели полюбить молодого человека, дружно навалились на весла, и скоро перед ними встали стены замка…

— Мне не раз приходилось видеть людей, — заметил Араго, — опрометью бежавших из тюрьмы. Не являемся ли мы первыми, кто спешит прибегнуть к ее гостеприимству?..

Так он оказался под сводами Бельвера, где встретился еще с одним пленником-французом. Это был бедняга Бертемье, злополучный посланник императора Наполеона. Когда он помогал перевязывать Араго, то заметил у того под рубашкой довольно толстую пачку исписанных листов бумаги.

— Что это? Уж не заключается ли причина вашей раны в том, что вы не пожелали расстаться с этими бумагами?

— Вы правы. Это дневники. В них все результаты работы, проделанной нами здесь. Я должен доставить их в Бюро долгот в Париж…

Медленно тянулись дни заключения. Чтобы развеять скуку, Бертемье расспрашивал Араго о сути его научных изысканий.

— Скажите, мсье Араго, какая нужда заставляет ученых вновь и вновь перемеривать злосчастный меридиан? Ведь его уже измеряли. В прошлом столетии были две экспедиции: одна — к экватору, другая — на север, в Лапландию. Так что меридиан измерен…

— Да, но в туазах…

— Ну и что, чем они вам не по нраву?

— Это основная французская мера длины, равная шести футам, или семидесяти двум дюймам, или восьмистам шестидесяти четырем линиям. В качестве его эталона узаконена была железная линейка, изготовленная механиком Ланглуа в тысяча семьсот тридцать пятом году. Копии этой линейки и брали с собой перуанская и лапландская экспедиции.

— Эти измерения, кажется, оказались не совсем правильны?

— Да, шведы нашли ошибки в расчетах северной экспедиции и предложили их исправить.

— В чем же было дело?

— А в том, что в Англии в это же время основной единицей длины считается ярд, равный трем футам, или тридцати шести дюймам. В России — сажень, разделенная на семь английских футов. А в Германии, раздробленной на многочисленные княжества, основа длины — фут вообще лихо меняется от границы к границе.

Такое же положение было и с другими единицами измерений. Это запутанное состояние побудило депутатов Национального собрания потребовать от короля создать смешанную франко-английскую комиссию для выработки единой системы мер. В тысяча семьсот девяностом году Бонне предложил в основу мер длины положить одну десятимиллионную долю четверти земного меридиана — квадранта. Двадцать шестого марта тысяча семьсот девяносто первого года сие предложение было узаконено Национальным собранием и новая единица получила название «метр». Согласитесь, что для определения ее размера нужно абсолютно точно знать длину меридиана. Эти измерения и должны были проделать наши соотечественники, прекрасные астрономы Деламбер и Мешен.

— В чем же они измеряли дугу меридиана?

— В туазах. Они вели триангуляцию между Дюнкирхеном и Барцелоной. События революции тысяча семьсот девяносто второго года остановили работы. Деламбер уехал в Париж, а почтенный Мешен скончался от истощения сил. Национальный Конвент еще до окончания работ принял в тысяча семьсот девяносто третьем году временную величину метра в четыреста сорок три целых четыреста сорок три тысячных линии перуанского туаза. И для окончания этой работы была назначена большая комиссия. Через шесть лет она дала свои рекомендации и окончательная длина метра была установлена в четыреста сорок три целых двести девяносто шесть тысячных линии…

— Так что же?

— А то, что работы по измерению дуги четверти меридиана закончены не были. Их следовало довести до конца. Для этой цели сюда в Испанию отправились мы трое: Био, я и испанский комиссар Родригес — наш верный друг, не оставляющий в беде товарищей… Мы выехали из Парижа в начале тысяча восемьсот шестого года. По дороге посетили станции Мешена и исправили погрешности в его измерениях… Потом мы разделились. Био уехал в Париж за приборами, а я остался и вел триангуляцию в пограничных районах Каталонии, Валенсии и Арагона… Боже, как не любят друг друга жители этих трех королевств. И лишь общая ненависть к французам объединяет их.

Араго вздохнул. В душе он не одобрял императора. И когда слушал рассказы о том, как войска Мюрата, вступив в Мадрид, жестоко расправлялись с патриотами, сочувствовал восставшим. Но он был француз и любил свое отечество, ставя его интересы выше других.

— Что вы предпочитаете, — спросил Араго у Бертемье, — качаться на виселице или утонуть?.. По мне — вода предпочтительнее. Я предлагаю бежать из замка.

Комендант согласился выпустить «на прогулку» астронома и двухтрех французов с ним. Но дальше он умывал руки. Спасибо верным Родригесу и Дамиану — они взялись зафрахтовать рыбачью лодку и в назначенное время ждать на берегу.

Допотопный дракон. Со старинной гравюры.

Беглецы долго шли в темноте по петляющей тропе, пока не вышли на каменистую дорогу, ведущую к стоянке лодки. Ящики с приборами больно врезались в спины, но Араго и слушать не хотел о том, чтобы что-нибудь бросить, оставить на произвол судьбы.

— Нет, нет, мсье. Эти приборы доверены мне, и я должен, понимаете, должен сохранить их…

Между тем показался берег и качающаяся на волнах барка с матросами на борту и добрым Дамианом возле причала. Продолжая играть роль слуг Араго, беглецы покорно погрузили ящики с приборами на палубу. Сами поднялись следом. И как только подул ветер с гор, матросы подняли парус, и Дамиан взял курс на Алжир.

Было еще много приключений, прежде чем Араго добрался до французского берега. «От Алжира до Марселя, — пишет он в своей автобиографии, — доезжают ныне в четыре дня, я ехал одиннадцать месяцев, правда, останавливаясь там и здесь поневоле… По окончании карантина я сперва отправился в Перпиньян, к моему семейству… а потом вскоре уехал в Париж, где представил комиссии долгот мои наблюдения, сохраненные мною среди опасностей и треволнений продолжительного странствования.

Через несколько дней по моему возвращению, 18 сентября 1809 года меня выбрали академиком, на место Лаланда. Всех избирателей было пятьдесят два, я получил сорок семь голосов… Тогда мне было двадцать три года».

Между прочим, если вы, мой читатель, человек внимательный, то наверняка заметили, что, рассказывая о градусных измерениях, я все время говорил об измерениях меридиана.

А почему не было рассказов об измерениях по параллелям?

Потому что они оказались гораздо более сложными. Лишь в XIX веке были предприняты по-настоящему большие и серьезные работы в этом направлении. Ученые Англии, Бельгии, России и Германии построили пункты триангуляции по 52-й параллели от Хаверфордвеста на британских островах и до русского города Орск на реке Урале.

Позже, ближе к середине XIX века, немецкий математик Карл Фридрих Гаусс заметил, что меридианы Земли вообще должны иметь неодинаковую длину. И сама наша планета, вследствие неравномерности распределения масс в ее недрах, скорее всего должна иметь фигуру, несколько отличающуюся от правильного сфероида. Правда, его соображения особенного внимания не привлекли.

Между тем градусные измерения все накапливались и накапливались. Особенно много их было сделано в России, а потом в СССР. В 1940 году форма Земли даже получила широко распространенное название «эллипсоида Красовского», по имени советского ученого, руководившего этими работами.

Однако фигуры вращения плохо подходили для точного описания Земли. И когда форма нашей планеты была окончательно уточнена с помощью искусственных спутников, все исследователи вернулись к специальному термину «геоид», предложенному еще в 1873 году английским ученым Листингом.

Слово это произошло от греческого названия земли — «ге» и греческого же слова «еидос» — вид. Если буквально перевести на русский язык, то получится, что фигура Земли — землеподобна. Как это понять?..

Геоид. В принципе это не просто фигура нашей планеты. Это фигура идеализированная, без учета гор, впадин. Такая, какой она была бы, будь на Земле всемирный потоп. И при этом на планету не должны действовать никакие космические возмущения, ни солнечное, ни лунное притяжения, чтобы никаких приливов, никаких отливов в океане не намечалось. Потому что только тогда затопившая Землю вода будет иметь поверхность всюду перпендикулярную направлению силы тяжести. А оно, оказывается, вовсе не обязательно всюду устремлено точно к центру. На что же такой геоид похож?

Когда электронные счетные машины по данным искусственных спутников обсчитали земную поверхность, оказалось, что она немножко напоминает грушу. Северный полюс чуть-чуть приподнят, южный — вдавлен. Нашли вмятины в Азии и в Северной Америке, нашли бугры в Атлантическом и Тихом океанах.