А. В. Гулыга перевод Б. А

Вид материала

Документы

Содержание Новые замечания для пояснения теории ветров 1756

Подобный материал:

• Честь израэля гау, 1808.36kb.
• Шеллинг Ф. В. Й. Ш44 Сочинения в 2 т.: Пер с нем. Т. 2/Сост., ред. А. В. Гулыга; Прим., 8765.63kb.
• Перевод как разновидность межъязыковой и межкультурной коммуникации, 2007.21kb.
• Таскаева Светлана Юрьевна, 41.39kb.
• Перевода утверждается научным руководителем аспиранта (соискателя) и специалистом, 45.31kb.
• Малиновской Софьи Борисовны Специальность: журналистика Специализация: художественный, 969.08kb.
• Шарль Бодлер. Цветы зла, 1514.69kb.
• Философия как категориальная картина мира, 39.4kb.
• Перевод: В. Трилис, 2645.36kb.
• Перевод с англ. Киры Скрябиной Редин Kirpal Singh. The mystery of death, 1955.32kb.

341

Главная полоса землетрясений проходит в направлении высочайших горных хребтов, и, таким образом, им подвергаются преимущественно страны, расположенные вблизи этих гор, особенно когда они лежат между двумя рядами гор, так как в этом случае соединяются землетрясения с обеих сторон. На равнинной местности, где нет гор, землетрясения сравнительно редки и слабы. Поэтому Перу и Чили представляют собой такие страны, которые едва ли не чаще всех остальных стран мира бывают подвержены землетрясениям. Там из предосторожности строят дома в два этажа, из которых только нижний каменный, а верхний делается из камыша или из легкого дерева, которое не может задавить человека. Италия, а также отчасти лежащий в полярной зоне остров Исландия и другие высокогорные местности Европы подтверждают указанное совпадение. Землетрясение, распространившееся в декабре прошлого года с запада на восток по Франции, Швейцарии, Швабии, Тиролю и Баварии, шло главным образом по линии наиболее возвышенных местностей этой части света. Но известно также, что все главные горные хребты дают крестообразные отроги. По ним подземные вспышки пламени тоже постепенно распространяются; именно поэтому последнее землетрясение, дойдя до высокогорных местностей Швейцарии, захватило и пещеры, идущие параллельно течению Рейна вплоть до Нижней Германии. Какова причина этого закона, согласно которому природа подвергает землетрясениям преимущественно горные местности? Если считать бесспорным, что землетрясения вызываются подземным пожаром, то нетрудно заключить, что, так как подземные полости в гористых местностях обширнее, выделение горючих газов там совершается свободнее и общение их с подземным воздухом, безусловно необходимым для воспламенения, осуществляется более беспрепятственно. Тому же учит и знание внутреннего строения Земли, насколько человек в состоянии раскрыть его: в горных местностях слои почвы далеко не имеют той толщины, что в низменных, отчего и сопротивление их землетрясению в первых слабее, чем в последних. Стало быть, если спросить, имеет ли и наше отечество342

основания опасаться подобных бедствий, то, будь моим призванием проповедь совершенствования нравов, я не упустил бы случая использовать страх перед этими бедствиями, поскольку нельзя, конечно, отрицать, что они вообще возможны; но так как среди причин, побуждающих людей к благочестию, причины, связанные с землетрясениями, безусловно, самые слабые и так как я поставил своей целью указать лишь на чисто физические причины их, то из всего сказанного нетрудно сделать вывод, что, поскольку Пруссия не только страна без гор, но и должна также рассматриваться как часть обширной низменности, имеется больше оснований надеяться на нечто противоположное в божественных предначертаниях.

Здесь будет уместно коснуться вопроса о причине землетрясений. Для естествоиспытателя не представляет труда искусственно воспроизвести это явление. Берут 25 фунтов железных опилок, такое же количество серы, смешивают их с обыкновенной водой, закапывают это месиво на один или полтора фута в землю и плотно утрамбовывают сверху. Через несколько часов поднимается густой пар, земля начинает сильно колебаться и из глубины ее вырывается пламя(2). Нет сомнения, что оба названных выше вещества сплошь и рядом встречаются в недрах Земли и что вода, просачивающаяся сквозь щели и трещины скал, может привести их в состояние брожения. Другой опыт также дает горючие пары из смеси холодных самовоспламеняющихся веществ. Если на 1/2 лота железных опилок вылить 1/2 лота купоросного масла, смешанного с 2 лотами обыкновенной воды, то получается сильное вскипание с образованием самовоспламеняющихся паров. Кто может сомневаться в том, что купоросная кислота и частицы железа содержатся в недрах Земли в достаточном количестве? Когда вода проникает к ним и приводит их к взаимодействию, они выделяют пары, которые стремятся расшириться, сотрясают почву и вырываются пламенем из отверстий огнедышащих гор.

Уже давно замечено, что страна может избавиться от сильных землетрясений, когда по соседству начинает

343

действовать вулкан, через который запертые пары могут найти себе выход, а также известно, что около Неаполя землетрясения бывают гораздо более частыми и ужасными, когда Везувий уже долгое время бездействовал. Таким образом, нередко то, что приводит нас в ужас, служит нам на благо, и если бы в горах Португалии начала действовать огнедышащая гора, то она могла бы оказаться предвестником того, что бедствие постепенно исчезнет.

Бурное движение воды, наблюдавшееся в злосчастный день праздника всех святых у столь многих морских берегов, составляет в этом событии особый предмет удивления и исследования. Общеизвестно, что землетрясения проникают до морских глубин и с такой силой подбрасывают корабли, как если бы они находились на твердой почве, испытывающей землетрясение. Однако в тех местах, где вода пришла в упомянутое выше волнение, не было и следа какогонибудь землетрясения, по крайней мере на небольшом расстоянии от берега оно совершенно не ощущалось. И все-таки мы знаем некоторые случаи такого волнения вод. В 1692 г., во время почти всеобщего землетрясения, нечто подобное наблюдалось у берегов Голландии, Англии и Германии. Мне известно, что многие, и притом не без основания, склонны считать, что это волнение вод есть продолжение того сотрясения, которое море испытало у португальских берегов, получив непосредственный толчок при землетрясении. Это объяснение с самого начала наталкивается, по-видимому, на трудности. Я отлично понимаю, что в жидком веществе всякое давление должно ощущаться всей его массой, но как могло давление воды португальского моря, пройдя несколько сот миль, поднять еще на несколько футов воду у Глюкштадта и Гузума? Не кажется ли, что там должны были бы возникнуть очень высокие водяные горы, чтобы здесь вызвать едва заметное волнение? Я отвечаю на это: жидкое вещество может быть во всей своей массе приведено в движение причиной, действующей в одном месте, двояким способом - либо колебательным движением подъема и спуска, т. е. волнообразно, либо внезапным давлением, сотрясающим всю

344

массу воды до самой глубины се и угоняющим ее как твердое тело, не давая ей времени избежать давления путем волнообразного колебания и постепенно распространить свое движение. Первый способ, без сомнения, не дает основания для объяснения вышеприведенного явления. Что же касается второго способа приведения воды в движение, то некоторое представление о нем можно себе составить, если принять во внимание, что вода подобно твердому телу противодействует внезапному сильному давлению и передает его в сторону как раз с такой силой, которая не дает прилегающей воде времени подняться над своим обычным уровнем, и если, например, рассмотреть описанный во 2-й части трудов по физике Академии наук, стр. 549, опыт г-на Карре, производившего в ящике, сделанном из двухдюймовых досок и наполненном водой, выстрел ружейной пулей, которая так сильно сжимала воду своим ударом, что ящик разлетался вдребезги. Представьте себе, например, что все западное побережье Португалии и Испании от мыса св. Викентия до мыса Финистере, т. е. на протяжении около 100 немецких миль, испытало сотрясение и что это сотрясение распространилось по морю на запад на такое же расстояние; в этом случае 10 тысяч немецких квадратных миль морского дна были подняты внезапным содроганием, скорость которого мы не преувеличим, если приравняем ее к скорости движения фугаса, подбрасывающего лежащие над ним тела на 15 футов вверх и, стало быть, способного (согласно законам механики) проходить 30 футов в секунду. Этому внезапному толчку вода противодействовала не так, как это бывает при медленных движениях, когда она уступает напору и вздымается волнами, а восприняла всю силу давления этого толчка и отнесла в сторону окружающую воду с такой же силой. Принимая во внимание быстроту действия, эту воду следует рассматривать как твердое тело, дальний край которого устремляется вперед с той же скоростью, какую толчок сообщает его переднему краю. Таким образом, каждый столб жидкого вещества (если можно так выразиться), хотя бы он был длиной в 200 или 300 миль, не уменьшает скорости своего движения, если представить

345

себе этот столб как бы заключенным в канале, выходное отверстие которого имеет одинаковую ширину с входным. Если же первое шире, то движение через него будет соответственно слабее. Однако продолжение этого движения воды мы должны представить себе как движение в пределах круга, размер которого возрастает с удалением от центра, стало быть, на его границе скорость движения воды будет в той же мере убывать; значит, у гольштинских берегов, отстоящих на 300 немецких миль от принятого нами центра землетрясения, движение воды будет в 6 раз слабее, чем у португальских берегов, отстоящих согласно нашему предположению примерно на 50 миль от той же точки. Стало быть, движение у гольштинских и датских берегов будет еще достаточно большим, чтобы пробегать 5 футов в секунду, что равно силе очень быстрого течения реки. Против этого можно было бы возразить, что передача давления водам Северного моря могла бы осуществиться только через Па-де-Кале, сотрясение воды которого должно было бы стать очень слабым при выходе в открытое море. Однако если принять во внимание, что давление воды между французским и английским берегами, до того как она попадает в канал, от сжатия ее между этими странами должно во столько же раз увеличиться, во сколько оно будет ослаблено последующим расширением [ в открытом море], то придется согласиться, что от этого действие, оказываемое сотрясением у упомянутых гольштинских берегов, не может сколько-нибудь значительно ослабнуть.

При указанном сжатии воды самое замечательное то, что оно ощущалось даже в озерах, не имеющих никакой видимой связи с морем, например у Темплина и в Норвегии. Это, кажется, едва ли не сильнейшее из всех когда-либо приводившихся доказательств в пользу того, что существует подземная связь между внутренними водоемами и морем. Чтобы выйти из затруднения, возникающего из несоответствия этого предположения закону равновесия, надо было бы себе представить, что вода в озере действительно всегда течет вниз по тем каналам, которыми оно соединено с морем, но так как эти каналы узки, а убыль воды в озере вполне

346

покрывается тем, что ему приносят впадающие в него ручьи и реки, то этот отлив воды не может стать заметным.

Однако, когда имеешь дело со столь исключительным явлением, следует воздержаться от поспешных суждений. Ведь вполне возможно, что волнение внутренних озер вызвано совершенно другими причинами. Подземный воздух, приведенный в движение внезапно разбушевавшимся огнем, также мог бы пробиться через щели подземных пластов, закрывающих ему всякий выход наружу, когда ничто не вынуждает к такому расширению. Природа раскрывается лишь постепенно. Не следует выказывать нетерпение и вымыслами угадывать в природе то, что она от нас скрывает, а лучше подождать, пока она откроет нам свои тайны в отчетливых действиях.

Землетрясения простирают, по-видимому, свое действие и на атмосферу. Зачастую уже за несколько часов до начала землетрясения наблюдается покраснение неба или другие признаки изменения состояния воздуха. Животных незадолго до этого охватывает ужас. Птицы ищут спасения в домах. Крысы и мыши выползают из своих нор. В этот момент раскаленный пар, готовый вот-вот воспламениться, неминуемо вырывается из-под верхнего слоя почвы. Я не беру на себя смелости распространяться здесь о том, каких действий можно от него ожидать. Во всяком случае в них нет ничего приятного для естествоиспытателя, ибо какая же у него есть надежда постичь законы, управляющие последовательными изменениями в воздушной стихии, когда на последнюю влияет подземная атмосфера и когда к тому же есть все основания думать, что это может случаться часто, ибо иначе было бы трудно понять, как это в смене метеорологических явлений совершенно не бывает повторений, если их причины частью постоянны, а частью периодичны?

Примечание. В статью следует внести поправку согласно сообщению в №199 «Hamburger Correspondenz»: землетрясение в Исландии произошло не 1 ноября, а 11 сентября.

347

Изложенные нами соображения следует рассматривать как небольшое предварительное исследование вопроса о достопамятном явлении природы, случившемся в наши дни. Важность и различные особенности его побуждают меня сообщить публике подробную историю этого землетрясения, его распространение по странам Европы, сопутствовавшие ему примечательные явления и соображения по поводу их возможных последствий в более обстоятельном трактате, имеющем быть выпущенным в свет в ближайшие дни Королевской придворной и академической типографией.

348

00.php - glava14

^ НОВЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ДЛЯ ПОЯСНЕНИЯ ТЕОРИИ ВЕТРОВ 1756

349

К оглавлению

350

ПРЕДИСЛОВИЕ Атмосферу следует представлять себе в виде моря жидкой упругой материи, состоящего как бы из слоев различной плотности, которая уменьшается с увеличением высоты. Дабы это жидкое море оставалось в равновесии, недостаточно, чтобы столбы воздуха, которые мы представляем себе расположенными друг возле друга, имели одинаковый вес; они должны иметь еще и одинаковую высоту, т. е. все части слоя определенной плотности должны находиться на одном уровне, ибо в противном случае согласно законам равновесия жидкостей более высокая часть необходимо стала бы стекать в направлении более низкой стороны и равновесие было бы мгновенно нарушено. Нарушить равновесие может либо уменьшение расширяющей силы под действием холода и паров, ослабляющих упругость воздуха, либо уменьшение веса: во-первых, под действием жары, когда один воздушный слой расширяется сильнее, чем другой, и, поднимаясь благодаря этому выше уровня другого, стекает и образует более легкий столб, и, во-вторых, оттого, что стекаются водяные пары, которые до этого носились в воздухе, а теперь, отделяясь от него, отнимают у него часть его веса. В обоих случаях возникает ветер, веющий в ту сторону, где воздух потерял либо в расширяющей силе, либо в весе, с той лишь разницей, что в первом случае равновесие скоро восстанавливается, так же как и во втором

351

случае, если действует вторая причина, поскольку для продолжения ветра требуется здесь усилить причину, что не может длиться долго; если же во втором случае действует первая причина, то она, поскольку действие ее всегда может продолжаться без усиления ее, служит весьма мощным источником постоянных ветров.

Увеличение упругости [воздуха], например под действием тепла, или одновременно с этим и увеличение веса, скажем воздуха, который выделяется из тающего снега, приводят атмосферу в движение далеко не столь сильно, ибо в этом случае движение бывает направлено против находящегося в спокойном состоянии воздуха, сопротивляющегося ему всей своей тяжестью, и, кроме того, сам распространяющийся воздушный слой одинаково сильно расширяется и вверх, и в стороны, что ослабляет его силу, поэтому ветер, вызванный этими причинами, никак не может ощущаться на больших пространствах.

Я касаюсь всего этого лишь мимоходом, предполагая, что собственные размышления читателя помогут ему как следует понять изложенное выше. Мне не хотелось бы на столь немногих страницах сказать лишь очень немногое.

ЗАМЕЧАНИЕ ПЕРВОЕ Повышенная степень тепла, действующая на один воздушный слой сильнее, чем на другой, вызывает в сторону этого нагретого слоя ветер, который продолжается до тех пор, пока этот слой нагрет больше, чем другие.

Увеличение тепла заставляет воздух занять большее пространство. Он расширяется с одинаковой силой и в стороны, и вверх. В этот момент вес данного воздушного слоя изменяется, так как поднимающийся вверх воздух переливается, и воздушный столб после этого содержит в себе меньше воздуха. Соседний, более прохладный, а значит, и более плотный и тяжелый воздух вытесняет его своей тяжестью. Этот воздушный столб в свою очередь, как и предыдущий, разрежается, становится легче и уступает давлению смежного и т. д. Не следует думать, что этот нагретый воздух, поскольку он стремится распространиться также и в стороны, может

352

вызывать ветер, дующий из нагретого воздушного слоя в направлении более прохладного. Дело прежде всего в том, что воздух распространяется по всем направлениям с одинаковой силой, и, таким образом, расширяющая сила, обратно пропорциональная сфере распространения, уменьшается пропорционально кубу расстояния от центра, и сила расширения участка воздуха, занимающего 4 кв. мили, если бы ее увеличить на одну десятую часть, была бы на расстоянии мили от этого нагретого участка равна всего лишь 1/80 этой увеличенной силы, а следовательно, была бы совершенно неощутима. Но воздух не расширяется даже в такой степени. Ибо раньше, чем воздух настолько расширится, он, потеряв в весе, уходит под напором более плотного воздуха и уступает ему свое место.

Подтверждение опытом Приведенное правило настолько подтверждается всеми наблюдениями, что нельзя найти ни одного исключения. Все острова, расположенные в море, все побережья стран в тех краях, где сильно действует солнечная жара, испытывают постоянный ветер с моря, как только солнце поднимается над горизонтом настолько, что начинает заметно действовать на землю. Ибо так как земля нагревается сильнее моря, то воздух над сушей разрежается сильнее, чем воздух над морем, и, будучи более легким, вытесняется им. В обширном Эфиопском океане ветер, дующий на большом расстоянии от материка, представляет собой обычный восточный ветер, но ближе к побережью Гвинеи он сворачивает со своего пути и вынужден дуть над Гвинеей, почва которой, будучи нагрета солнцем сильнее, чем океан, вызывает тягу воздуха над ней. Стоит только взглянуть на карту, приложенную Джурином ко «Всеобщей географии» Варениуса или Мушенбруком к своей «Физике»(1), чтобы тотчас же, приняв в соображение этот обычный восточный ветер и наше правило, вполне понять и объяснить все направления дующего в море возле Гвинеи ветра, торнадо и все прочее. Поэтому-то на севере господствуют северные ветры зимой, когда солнце 23 Иммануил Кант

353

разрежает воздух в южном полушарии. Поэтому же ранней весной ветры начинают дуть от экватора по направлению к северному полушарию, так как увеличившееся количество солнечного тепла разрежает в этом полушарии воздух и создает обратную его тягу от экватора к северному умеренному поясу. Этот ветер распространяется не очень далеко в этой умеренной зоне, потому что в это время года солнечное тепло не оказывает еще большого действия на более или менее значительном расстоянии от экватора. В это время, в апреле и мае, над Египтом дуют ветры из Эфиопии, называемые хамсин, и так как они приходят с накаленной почвы, то приносят, с собой знойный воздух, ибо разреженный воздух в умеренном поясе заставляет воздух экватора отступить и некоторое время распространяться над этой местностью.

ЗАМЕЧАНИЕ ВТОРОЕ Воздушный слой, охлаждающийся сильнее другого, вызывает в соседнем слое ветер, дующий в сторону охлаждения.

Это легко объясняется тем, что сила расширения уменьшается с уменьшением тепла.

Подтверждение опытом Над всеми морями поблизости от побережья материка или островов, которые испытывают сильное воздействие солнца, по ночам постоянно дует береговой ветер. Ибо к этому времени суток воздух над морем теряет свое тепло быстрее, чем воздух над сушей, так как нагретая почва не позволяет сколько-нибудь значительно охлаждаться этому воздуху, между тем как море, получившее в течение дня мало тепла, позволяет быстрее охладиться находящемуся над ним воздуху. Вот почему этот воздух уступает расширяющей силе воздуха над сушей и создается тяга воздуха с суши на охлажденное морское пространство. Южные ветры, дующие, как отмечает Мариотт, во Франции в начале ноября, следует объяснять охлаждением воздуха на

354

дальнем севере, где в это время зима вступает уже в полную силу.

ЗАМЕЧАНИЕ ТРЕТЬЕ Ветер, дующий от экватора к полюсу, становится по мере удаления от экватора все более западным, а ветер, дующий от полюса к экватору, изменяет свое движение в направлении с востока.

Это правило, никогда еще, насколько мне известно, не отмеченное, может рассматриваться как ключ к общей теории ветров. Доказательство его очень простое и убедительное. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Каждая точка на ее поверхности имеет поэтому тем большую скорость, чем ближе она к экватору, и тем меньшую, чем дальше она от него отстоит. Таким образом, воздух, идущий по направлению к экватору, всегда встречает на своем пути такие участки, которые движутся с запада на восток быстрее его. Стало быть, он оказывает им сопротивление в обратном направлении, т. е. с востока на запад, и поэтому ветер отклоняется в этом боковом направлении. Ведь безразлично, продвигается ли почва под каким-нибудь жидким веществом, которое движется не с той же скоростью в том же направлении, или же это жидкое вещество перемещается над почвой в обратном направлении. Если же ветер дует от экватора к полюсу, то он всегда проносится над такими местами на земле, которые движутся с запада на восток медленнее, чем приносимый им воздух, ибо этот воздух имеет скорость, равную скорости того места, откуда ветер начал распространяться. Стало быть, над теми местами, над которыми он проносится, он дует с запада на восток, и его движение по направлению к полюсу соединяется с боковым движением с запада.

Дабы ясно представить себе все это, надо прежде всего не упускать из виду, что когда атмосфера находится в равновесии, то каждая часть ее имеет с тем местом на земной поверхности, над которым она находится, одинаковую скорость вращения с запада на восток и по отношению к этому месту пребывает в покое. Но когда

355

какая-нибудь часть атмосферы перемещается в направлении меридиана, то она встречает такие точки на земной поверхности, которые движутся с запада на восток со скоростью, большей или меньшей той, какую эта часть сохраняет еще от начала своего движения. Таким образом, над местами, над которыми она будет перемещаться, она будет либо двигаться с отклонением с запада на восток, либо в направлении с востока на запад будет оказывать сопротивление движению земной поверхности, и з том и другом случае возникнет ветер, имеющий указанное боковое направление. Сила этого бокового движения зависит и от скорости места, над которым проносится ветер, и от разности скоростей мест, из которых и по направлению к которым он дует. Однако скорость вращения каждой точки земной поверхности вокруг оси пропорциональна косинусу широты, а разность этого косинуса для двух точек поверхности, находящихся друг от друга на очень близком расстоянии, например на расстоянии одного градуса, пропорциональна синусу широты. Стало быть, момент скорости, с какой данная точка будет смещаться в сторону при переходе от одного градуса широты к другому, находится в сложном отношении синусов и косинусов широты, следовательно, будет наибольшим на 45-м градусе, а на одинаковом от него расстоянии будет одинаковым.