Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

мрак, выносила на свет и снова окунала в ночь. Несмотря на огромную линейную скорость, почувствовать это движение они не могли, потому что вместе с Землей вращались и они сами, и все предметы вокруг них. Но утешительная смена восхода и заката говорила: небесные часы еще идут. Вопреки разгулу смерти и разрушения, время не остановилось.

В марте 1918 года кайзеровская армия была в 120 километрах от Парижа. Город между тем продолжал жить своей жизнью: невзирая на трудности с продовольствием и все тяготы военного времени, по-прежнему работали заводы, люди ходили в церкви и театры. И хотя бои шли достаточно близко, до городской черты снаряды не долетали, и парижане чувствовали себя в относительной безопасности. Все изменилось 23 марта 1918 года. Французская столица как раз начала свой ежеутренний переход с темной стороны Земли навстречу световому дню. В 7:18 утра прогремел сильный взрыв на набережной Сены, затем последовало еще несколько ударов с интервалом примерно в пятнадцать минут. Попадания были по всему городу, в самых разных кварталах, словно точки на карте выбирались наугад какой-то роковой лотереей. Довольно скоро стало ясно, что это рвутся не авиабомбы, сбрасываемые с самолетов или дирижаблей, а снаряды какого-то орудия – либо находящегося неожиданно близко к Парижу, либо невероятно дальнобойного.

Непрекращающийся обстрел, счет которому пошел уже не на дни, а на недели, уничтожил остатки мирной жизни и посеял панику среди населения. Люди начали в массовом порядке покидать город. Через некоторое время удалось установить, что огонь ведется с возвышенности, расположенной за линией фронта, в 120 километрах к северо-востоку от Парижа. И хотя казалось совершенно неправдоподобным, что артиллерия может поражать с такого расстояния, там, на холме, действительно была развернута батарея из трех новейших, специально сконструированных орудий, грозных смертоносных монстров. Каждое имело ствол длиной 37 метров и выпускало снаряды весом 106 килограммов с начальной скоростью 1640 метров в секунду, что почти в пять раз превосходит скорость звука. Больше «Парижская пушка»[46] ни для каких обстрелов не использовалась, но, несмотря на весьма ограниченную боевую эффективность[47], вошла в историю как уникальное орудие. Дело не только в исключительной дальности выстрела и рекордно длинном стволе. Не менее примечателен характер движения снарядов. Каждый из них летел до цели около трех минут, причем поднимался на высоту до 40 километров (в пять раз выше Эвереста). То был первый созданный человеком объект, достигший стратосферы.

Крошечные двуногие существа метались по лицу планеты, неся друг другу гибель и опустошение. Но Земля ни на миг не переставала вращаться. И всякий раз, когда снаряды «Парижской пушки» на три минуты уходили в заоблачные выси, они на время теряли связь с планетой – отрывались от окружности, по которой совершала свой путь вокруг земной оси французская столица. На момент выстрела снаряды имели ту же линейную скорость, что и данная точка суши (310 м/c, направленную с запада на восток). Но когда они вылетали из ствола, то начинали двигаться согласно законам Ньютона по параболе, поднимаясь в стратосферу и затем снова опускаясь. В течение этих трех минут Париж успевал переместиться по своему суточному маршруту на 55 километров к востоку. Каждый снаряд тоже преодолевал эти 55 километров (вдобавок к 120 километрам, определенным дальностью полета). Но если Париж, будучи, как и положено городам, надежно закреплен на земной поверхности, описывал круговую траекторию, то снаряды летели прямолинейно. В результате к моменту падения они отклонялись – так это выглядело с вращающейся Земли – на 400 метров вправо от заданной траектории (чего не происходило бы в случае плоской и неподвижной поверхности). Чтобы сделать поправку на смещение, артиллеристы корректировали прицельную точку. Они как бы действовали на опережение, «занося» цель вперед, поскольку знали: последующее отклонение, вызванное эффектом Кориоли́са, компенсирует этот сдвиг. Конечно, отклонение вбок на 400 метров – далеко не пустяк, но избежать его невозможно. Законы физики неумолимы.

Эффект Кориолиса

Баллистические расчеты имеют такую специфику именно потому, что тела, которые не закреплены на земной поверхности, движутся независимо от ее осевого вращения, по более простой траектории. Наблюдателю на планете кажется, что тело отклонилось от своего пути, но в действительности это не так: иллюзия возникает оттого, что сместилась сама система координат. Если вы когда-нибудь пробовали играть в мяч на детской карусели с вращающейся платформой, то знаете, как это бывает. Вы стоите на краю круга и бросаете мяч в центр, но он как будто уходит вбок и летит не прямо, а по изогнутой траектории. Этот наблюдаемый сдвиг как раз и называют эффектом Кориолиса, причем проявляется он по-разному в зависимости от географического положения: в Северном полушарии летящие снаряды и другие подобные объекты отклоняются вправо, а в Южном – влево от изначально заданного направления. Протяженность парижской агломерации в 1918 году составляла порядка 7,5 километра, так что даже если бы вражеская артиллерия не делала поправок на отклонение, город бы это все равно не спасло. В данном случае важен сам факт того, что корректировка понадобилась, то есть что с отклонением приходилось считаться. Обусловлено это большой дальностью полета. В принципе, те же законы физики работают и в обычной жизни: при метании копья на Олимпийских играх, подаче на Уимблдоне или стрельбе из игрушечного картофелемета, какие были в моем детстве. Но копье, теннисный мяч и кусочек картошки отрываются от Земли лишь на короткое время и преодолевают слишком незначительную дистанцию, поэтому отклонение в таких случаях пренебрежимо мало[48]. Другое дело – океан. С земной поверхностью он связан слабо, его движение растянуто во времени и покрывает большие расстояния. Соответственно, эффект Кориолиса существенно влияет на направление циркуляции океанических вод. Увидеть эти особенности невооруженным глазом, как правило, не удается из-за их грандиозного масштаба, но иногда о них можно судить по косвенным признакам. Проницательный Фритьоф Нансен, пересекавший полярный бассейн на борту «Фрама» в 1890-х годах, не преминул обратить внимание на некоторые такие странности.

Нансена смущало, как идет первая часть дрейфа. Судно определенно продвигалось вместе со льдами на север, но очень медленно. Случалось, «Фрам» начинал кружить на месте или какое-то время шел задним ходом. Трансполярное течение, похоже, и вправду существовало, и все-таки ситуация выглядела не слишком обнадеживающей: прикидочные вычисления показывали, что при нынешней скорости путь к открытому океану на противоположной стороне Арктики займет семь-восемь лет. Энергичных членов команды, не привыкших сидеть сложа руки, такой черепаший темп безумно раздражал. С другой стороны, появилась возможность спокойно заняться наукой. Исследователи проводили многочисленные измерения климатических параметров, толщины льда, свойств океанской воды, и тут