Исследование о природе и причинах богатства народов - Адам Смит

(68) Система сэра Исаака Ньютона соотносилась также с многими другими несообразностями (irregularities), которые астрономы наблюдали на Небесах. Она определила причину, почему центры обращения Планет располагались не точно в центре Солнца, а в общем для Солнца и Планет центре тяжести. Из факта взаимного притяжения Планет она позволяла найти основание для объяснения некоторых других несообразностей в их движении. Например, несообразности были довольно ощутимыми в случае Юпитера и Сатурна, когда эти планеты находились на незначительном расстоянии друг от друга и выступали как бы в союзе (conjunction). Одной из величайших трудностей, вызывающих недоумение астрономов до настоящего времени, были несообразности (помимо вообще всех несообразностей на Небе), связанные с Луной. И система сэра Исаака Ньютона, насколько это возможно, согласовывалась с несообразностями Луны даже точнее и лучше, чем с несообразностями других Планет. Луна, когда она находилась в соединении с Солнцем, либо же, наоборот, была к нему в оппозиции, казалась наиболее удаленной от Земли; и казалась наиболее приближенной к Земле, когда находилась в своих четвертях (речь идет о лунных фазах) (quarters). Согласно системе этого философа получалось, что когда Луна находилась в соединении с Солнцем, то она оказывалась ближе к Солнцу, чем Земля; следовательно, она больше притягивалась к Солнцу, и, соответственно, была более отдаленной от Земли. И наоборот, когда Луна была в оппозиции к Солнцу, она оказывалась от него дальше, чем Земля. Земля, стало быть, больше притягивалась Солнцем; и соответственно, в этом случае Земля еще сильнее отдалялась от Луны. Однако, с другой стороны: когда Луна находилась в своих четвертях, то и Земля, и Луна, обе располагаясь на одинаковом расстоянии от Солнца, в равной мере притягивались им. Только на одном этом основании равной силы, поэтому Земля и Луна не будут друг к другу ближе, т. е. не будут взаимно притягиваться. Поскольку же они притягиваются к Солнцу не по параллельным линиям, а по линиям, которые пересекаются в центре Солнца, то тем самым Луна и Земля все-таки будут сближаться. Сэр Исаак Ньютон вычислил разницу сил, с которой Луне и Земле надлежит (во всех различных положениях), согласно его теории, побуждаться и двигаться навстречу друг другу. Он нашел, что различная степень их взаимного приближения, наблюдаемая и отмечаемая астрономами, в точности согласуется с его вычислениями. Дело в том, что притяжение (attraction) Солнца, как в соединениях, так и в оппозициях, уменьшает силу тяготения Луны к Земле, и, следовательно, заставляет Луну удлинять свою орбиту, что, в свою очередь, увеличивает время на прохождение ею полного оборота. Но когда Луна и Земля находятся в той части орбиты, которая ближе всего к Солнцу, это притяжение Солнца становится максимальным. [100] Следовательно, сила тяготения Луны к Земле будет уменьшена в наибольшей степени; орбита Луны будет максимально длинной, и, следовательно, период времени обращения по ней также будет самым большим. Все это тоже согласовывалось с опытом и наблюдалось в тех же пропорциях, которые были получены с помощью вычислений из первых принципов природы. На основании этих принципов, однажды установленных, можно было уже ожидать указанного совпадения.

(69) Орбита Луны лежит не совсем в той же Плоскости, что орбита Земли; она имеет небольшой угол относительно орбиты Земли. Точки пересечения этих двух Плоскостей называются Узлами Луны.[528] Эти Лунные Узлы находятся в постоянном движении, имея период обращения в 18 или 19 лет; они двигаются с востока на запад и проходят через все различные точки Эклиптики. Дело в том, что по окончании своего периода обращения Луна обычно пересекает орбиту Земли в точке, несколько отстоящей назад от прошлой точки пересечения, т. е. после завершения предыдущего оборота. И хотя движения Узлов в основном ретроградные, т. е. направлены в обратную сторону, это все же не всегда так; иногда эти движения прямые, а иногда они оказываются даже стационарными (stationary). Луна в общем случае пересекает Плоскость орбиты Земли немного позади той точки, в которой она пересекла ее при предыдущем обороте. Однако иногда Луна пересекает земную орбиту впереди этой точки, а иногда в той же самой точке. Такова ситуация с Узлами, которые определяют время затмений; на этом основании движение этих узлов особенно тщательно изучалось астрономами, проявлявшими к этому вопросу пристальное внимание. Ничто, однако, не ставило их в тупик больше, нежели попытки объяснить и вычислить столь несообразные движения, хотя, в то же время, именно эти последние удерживали и направляли поиски искомой и столь желанной правильности (regularity) в обращениях Луны. У астрономов не было другого способа соединить все явления вместе, кроме предположения о том, что движения, порождающие эти явления, должны быть, в реальности, полностью регулярными (regular) и равномерными. Поэтому история Астрономии и уделяет больше внимания тем теориям, которые изобретались для целей объединения вместе движений Луны, нежели тем, которые призваны соединить в одно целое движения всех остальных небесных тел, вместе взятых. Теория тяготения, взятая в совокупности, позволила в более обоснованной форме объяснить все эти неравномерные (irregular) движения через различные действия Солнца и Земли. И представляется, согласно вычислениям, что время, количество и продолжительность прямых и ретроградных движений Узлов (равно как и их стационарных проявлений), как можно ожидать, в точности совпадут с теми, которые были определены и зафиксированы Астрономами посредством наблюдений.

(70) Тот же принцип – принцип притяжения Солнца, – на основании которого, стало быть, и вычисляются движения Узлов, устанавливает связь также и с другой крайне запутанной и приводящей в замешательство несообразностью, связанной с явлениями Луны. Речь идет, в частности, о постоянной (perpetual) вариации наклонения орбиты Луны относительно орбиты Земли.

(71) Поскольку Луна обращается по эллиптической орбите, по эллипсу, который имеет центр Земли в одном из своих фокусов, то более длинная ось орбиты Луны называется Линией Апсид.[529] [101] Эта линия, по наблюдениям, не всегда направлена к одним и тем же точкам Небесного свода; она вращается с запада на восток, проходя, таким образом, через все точки Эклиптики, а завершается период обращения примерно за 9 лет. Здесь – другая несообразность, которая сильно озадачивала Астрономов, но ее теория тяготения с успехом объясняет.

(72) До настоящего времени Земля рассматривалась как идеально круглое тело. Это происходило, возможно, по той же самой причине, которая побуждала человеческое воображение считать, что орбиты Планет с необходимостью должны быть идеальными окружностями. Но сэр Исаак Ньютон,[530] исходя из механических принципов, сделал вывод, что поскольку части Земли у Экватора должны испытывать большее возмущение вследствие суточного вращения, чем части на Полюсах, то первые обязательно должны быть немного приподнятыми вверх, а вторые – у Полюсов – приплюснутыми (flattened). Проведенные наблюдения показали, что колебания маятника были медленнее на Экваторе, и быстрее на Полюсах. Казалось, это говорило о том, что сила тяготения действует сильнее на Полюсах и слабее на Экваторе, и доказывало, как думал сэр Исаак Ньютон, что Экватор находится дальше от центра, чем Полюса. Однако все наблюдения, которые до настоящего времени были сделаны относительно Земли, показывали, по-видимому, обратный результат: что Земля вытянута у Полюсов и приплюснута у Экватора. Ньютон, тем не менее, предпочел свои механические вычисления более ранним измерениям Географов и Астрономов. Здесь его поддержали Астрономы, наблюдавшие за формой Юпитера; диаметр Юпитера у Полюсов относился к диаметру вдоль Экватора как 12/13. Такое неравенство было более существенным, чем то, которое предполагалось для соответствующих диаметров Земли; но оно было установлено для случая самого большого по массе (bulk) и самого быстрого по скорости суточного вращения Юпитера. Наблюдения астрономов у Лапландии и Перу полностью подтвердили систему сэра Исаака Ньютона. Они не только продемонстрировали, что форма Земли, в целом, такая, как он предполагал, но и показали, что соотношение земной оси (оси вращения Земли) к диаметру земного Экватора практически совпадает с тем, какое он вычислил. Изо всех доказательств, когда-либо представленных относительно суточного вращения Земли, это возможно было самым основательным и удовлетворительным.

(73) Сравнивая свои наблюдения с теми, которые проводили некоторые астрономы до него, Гиппарх [102] обнаружил, что точки равноденствия не всегда расположены на одной и той же части Небесного свода (напротив ее), но постепенно и неуклонно сдвигаются на восток. Но сдвигаются они с такой малой скоростью, что будут едва заметны даже через сотню лет; потребовалось бы 36 000 лет на то, чтобы Точкам Равноденствия полностью завершить свой круг, пройдя последовательно через все различные точки Эклиптики. Более точные и строгие наблюдения показали, что эта прецессия Точек Равноденствия не была такой уж медленной, как это представлялось Гиппарху, и что на самом деле для завершения полного оборота им потребуется немногим менее 26 000 лет. Поскольку тогда господствовала античная система Астрономии, представлявшая Землю как неподвижный центр вселенной, данное явление непременно исследовали, предполагая, что Небесный свод помимо своего быстрого суточного вращения вокруг полюсов Экватора имел еще и подобие некоторого медленного периодического движения вокруг полюсов Эклиптики. Когда же преподаватели философии (schoolmen) объединили систему Гиппарха с Твердыми Сферами Аристотеля, они поместили новую прозрачную (crystalline) Сферу над Небесным сводом, чтобы объединить это движение с остальными движениями. В системе Коперника это явление было до настоящего времени связано с другими частями его гипотезы; связующим было предположение о небольшом вращении оси Земли с востока на запад. Сэр Исаак Ньютон объединил это движение со всей системой с помощью того же самого единого принципа тяготения. С помощью этого последнего он связал воедино и все другие движения, и показал, каким образом приподнятость частей Земли вверх у Экватора должна – посредством притяжения к Солнцу – производить то же ретроградное (обратное) движение Узлов Эклиптики, какое аналогично производят Узлы Луны. Он вычислил количество движения, которое могло бы возникнуть в результате такой деятельности Солнца, и его расчеты в данном случае также полностью согласовывались с данными наблюдений Астрономов.