Земля в пространстве.
Положение Земли в пространстве.
На что, однако, опирается такой громадный положение шар Земли? Чем он поддерживается? -- Ни на что и ничем. Земля уединена в пространстве со всех сторон. Нужно представлять себе этот колоссальный шар среди неизмеримого пустого пространства совершенно обособленным, не прикасающимся ни к чему, подобно тому как мыльный пузырь носится в воздухе или воздушный шар парит над вашими головами. Но в том пространстве, где носится Земля, нет даже и воздуха: там ничего нет. Это не-об'ятное пространство без дна, без границ в какую угодно сторону, без конца... и есть так называемое небо, среди которого и находится Земля.
Атмосфера.
Тот голубой свод, который как бы висит над нашими головами, вовсе не составляет собою неба. Там нет никакого свода, это только нам так кажется, это -- обман нашего зрения вследствие присутствия воздуха, окружающего Землю.
Воздух, которым мы дышим, в котором мы видим плавающие облака, не заполняет собою всего пространства, всего неба. Он лишь равномерно покрывает собою. Землю со всех сторон в виде слоя известной толщины. Этот то слой воздуха и называется атмосферою (фиг. 9). Относительная его толщина не велика: от поверхности Земли, где мы находимся, воздух над нашими головами становится все более и более легким до высоты верст в сотню или несколько более. Затем далее ничего нет -- пустота. Воздух представляется нам голубым, подобно тому, как вода кажется зеленоватою. То небольшое его количество, которое находится между нами и ближайшими предметами, нам не кажется голубым, так как на самом деле воздух имеет весьма слабый оттенок; но ведь и чистая вода в стакане нам представляется совершенно прозрачною, а не зеленоватою. Когда же вы видите большую массу воды, например, в озере или море, то вы ясно различаете у ней зеленоватый оттенок. То же самое, когда в чистую, ясную погоду вы смотрите на отдаленные возвышенности: они вам кажутся слегка голубыми; эту окраску придает им цвет находящегося между вами и ими воздуха. Таким образом воздух имеет голубой цвет. Днем слой находящегося над нашими головами воздуха представляется нам в виде голубого свода. В пасмурную погоду, когда воздух изобилует облаками, он рисуется перед нами серым сводом, который кажется нам то ниже, то выше, смотря по тому, на какой высоте находятся облака; если они близки к земле, то и свод представляется низким; когда же они плавают высоко, то и свод будет выше. Но в безоблачную ночь этот кажущийся свод исчезает, а чрез прозрачную атмосферу мы наблюдаем черное бездонное пространство неба с рассеянными в нем, подобно небольшим искоркам, отдаленными звездами. Не следует смешивать воздух, или атмосферу, которая, будучи освещена солнцем, представляется нам в виде голубого свода и которую мы иногда называем небом, с истинным небом, с тем громадным, необ'ятным пустым пространством, лежащим за нею, где далеко, весьма далеко от нас, находятся Луна, Солнце и звезды.
Отчего никакие предметы не падают с Земли?
На этом огромном шаре плавающем в беспредельном небе и представляющем собою нашу Землю, все мы живем и движемся подобно муравьям, ползающим по летящему в воздухе большому мячу. Повсеместно на его округлой поверхности расстилаются моря, или материки с их горами, потоками и реками, затем возвышаются деревья, дома и всякого рода предметы, находящиеся на земле.
"Но каким же образом, может быть, спросите вы не без удивления, могут существовать жители на всех частях шара, в особенности на противоположной от нас стороне? Мы ведь находимся вверху, а они внизу, под нами? Мы ходим головою вверх, а у них голова должна быть обращена книзу. Каким же образом могут они держаться там? Затем -- воды морей, рек и озер противоположной стороны, равно как деревья, дома и все вообще предметы, каким образом все то, находясь под нами, может держаться на Земле, и не падает в пустое пространство?"
Почему? Да потому, что Земля, подобно магниту, притягивает к себе и удерживает около себя все это, как и нас самих. Вы, может быть, видали небольшие стальные намагниченные бруски, называемые магнитами; если поднести такой магнит к железным гвоздикам, иголкам или железным опилкам, то эти вещи подскакивают к нему, облепляют его и остаются как бы подвешенными к магниту. Они не падают, потому что притянувший их к себе магнит продолжает их притягивать и удерживать в этом положении (фиг. 10). Так вот точно так же и Земля, подобно магниту, притягивает к себе не только железо, но и всякие предметы, всякое вещество, равно как и нас самих. Такое притяжение, влекущее всякий предмет вниз к Земле, называется тяжестью.
Тяжесть.
Возьмите в руку булыжник. Он обладает тяжестью, потому что Земля притягивает его к себе. Силу этого притяжения вы чувствуете весьма хорошо, пока держите камень и употребляете известное усилие на его поддержку, чтобы он не упал вниз. Как только вы перестанете поддерживать камень, он падает, т. е. направляется к Земле, совершенно так же, как железные опилки к магниту. Камень падает и затем остается на Земле без движения, подобно приставшим к магниту железным опилкам. Чтобы снова поднять камень с Земли, необходимо употребить некоторое усилие кверху, которое могло бы преодолеть удерживающее его притяжение к Земле. То же самое происходит во всех местах Земли: везде все предметы притягиваются к ней и удерживаются на ее поверхности, так что не могут сами по себе отделиться от нее.
Отвесная линия.
Если какой-нибудь предмет свободно падает на Землю, и ничто не направляет его движения и не мешает ему, то он достигает Земли по самому короткому и прямому пути. Направление этого падения тела называется отвесною линией.
Для определения отвесного направления имеется отвес, представляющий собою не что иное, как простую нитку, к концу которой привязывается небольшой груз, например ключ. Другой конец нитки берут в руку или прикрепляют к какой нибудь опоре. Натянутая подвешенным грузом нитка, после нескольких качаний, устанавливается в спокойном положении и в точности определяет направление отвесной линии (фиг. 11). Таким способом каменщики и плотники выверяют стены и столбы, чтобы они стояли по отвесу, т. е. прямо, или вертикально.
Теперь, если вы представите себе, что эта отвесная линия будет неопределенно продолжена через толщу Земли, то она достигнет до ее центра, т. е. до срединной точки земного шара (фиг. 12). Копая колодец, всегда стараются рыть его так, чтобы стены его были отвесны. Если бы можно было вырыть его соответственной глубины, то дошли бы до центра земли (фиг. 13), и брошенный туда камень, падая прямо, долетел бы до этого последнего. Так как Земля имеет вид шара, то в каких бы местах ее поверхности мы ни обозначили отвесное направление, все такие отвесные линии будут направлены к центру. Если представим их себе продолженными чрез толщу Земли, то все они сойдутся в центре (фиг. 14). И так как для каждого места линия отвеса есть направление, по которому падают всякие предметы, то мы можем сказать, что во всяком месте нашей планеты все тела притягиваются к центру Земли.
Рассудите теперь, где находится низ? На поверхности Земли, под нашими ногами, или вернее у центра Земли, Где -- верх? На противоположной стороне, то есть на небе. Нигде люди не ходят по Земле вверх ногами; везде ноги у них опираются в земную поверхность и направлены к внутренности Земли; а голова обращена к небу, -- к тому пространству, которое окружает наш шар (фиг. 15). Что такое значит падать! Это значит направляться и приближаться к центру Земли. А подниматься! -- Приближаться к небу. Обитатели стран, находящихся в прямо противоположных от нас местностях, так же как и мы, не могут падать в пространство. Для них, так же как и для нас, отделиться от Земли значит не падать, а подниматься, восходить кверху, к небу. Разве вы боитесь за себя, что вас какая либо сила отделит от земной поверхности и увлечет в пространство? Не то ли же самое должно быть и по отношению к ним? Они находятся в таком же, как и мы, прямом, а не перевернутом положении, -- в положении совершенно естественном и устойчивом; ноги их тоже на земле, а голова обращена к небу. Они сознают себя живущими на верху Земли, а никак не внизу. Низ -- это будет внутренность шара, а верх -- то, что вокруг него. Одно и то же притяжение или тяжесть одинаково удерживает со всех сторон все находящиеся на Земле различные предметы, равно как и воды, и воздух, окружающий Землю. Везде мы видим одно и то же: Землю, притягивающую к себе одинаково во всех направлениях, и распростертое вокруг нее небо.
Равновесие Земли в пространстве.
Теперь, по той же самой причине, вы уже более не зададите себе вопроса, почему Земля сама по себе не падает, и что поддерживает этот громадный шар? В старину люди, не имевшие никакого понятия о форме Земли, не знавшие ни того, что такое небо, ни того, что сейчас только было об'яснено, никак не могли себе представить, чтобы такая большая масса могла держаться, не будучи на что нибудь положена или к чему либо подвешена, и вообще без каких либо прочных опор.
"Без этого, говорили они, Земля упала бы"... И вот их воображение начинает изобретать самые причудливые образы препятствий, которые не позволяли бы Земле упасть. Одни представляли себе Землю покоющеюся на громадных столбах; другие утверждали, что она лежит на спинах четырех китов или слонов... и каких еще слонов! Позднее, когда узнали, что Земля кругла, то были даже такие, которые представляли себе Землю проткнутою насквозь громадной железной осью, вертящеюся в гнездах... Но все это, не прибавляя ничего, не только не выводило из затруднения, но еще увеличивало его. Земля лежит на столбах, прекрасно; но чем же поддерживаются эти столбы, на которых она покоится? Земля держится на слонах: а сами слоны на чем же стоят? Что поддерживает железную ось, проходящую сквозь Землю, или ее подшипники? -- Другие полагали также, что земной шар должен быть привешен на огромной золотой цепи, укрепленной в небесной тверди, подобно тому, как висит люстра у потолка... Но теперь, когда мы знаем, что не имеется никакого твердого свода, и самая цепь должна быть снята с Крюка... Наконец, в наше время Земля не раз уже была обойдена кругом во всех направлениях, и еслибы у ней были какие либо подставки с той или другой стороны, их, конечно, увидали бы; ведь они без сомнения, должны быть настолько велики, что их нельзя было бы не заметить. Но ничего подобного нигде не оказалось; напротив, отсюда только убедились, что земной шар со всех сторон совершенно уединен в пространстве.
Для чего, наконец, нужны эти подпорки и цепи? Для того, чтобы Земля не упала? Куда же она упадет? Вниз? -- Но, как уже было сказано, низ по отношению к нам -- это центр самой Земли. Где низ в обширном и пустом пространстве неба? Разве мы не видим, что Солнце, Луна, звезды, все эти громадные шары плавают в необ'ятном небесном просторе без всяких подставок? Земля может совершать свой путь по небу так же, как и они -- места довольно! -- и неся на себе своих обитателей, свои моря, свою атмосферу; там, где речь идет о бесконечном, беспредельном пространстве, можно лишь двигаться, но не падать, и слово это имеет здесь так же мало смысла, как и слова: дно, конец, край, низ и верес.