100 великих рекордов стихий - Николай Непомнящий

Относительно Земли в целом и в долговременном плане вопрос пока открыт…

Самые неизученные силы природы

Молодой и пока никому не известный ассистент Гёттингенского университета в Германии Пауль Шмидт в середине позапрошлого века находился на научном распутье. Несколько лет в должности помощника профессора не способствовали его успехам в науке, и ему предстояло как-то определиться со своей дальнейшей работой. Всё решил случай: в 1854 году освободилась должность приват-доцента в университете, и на неё стал претендовать будущий всемирно известный математик и основоположник одной из неевклидовых геометрий Бернгард Риман. Сам великий Гаусс предложил ему тему для пробной лекции и был поражён знаниями этого, тоже пока почти никому не известного математика.

О том, что произошло дальше, рассказывает кандидат физ. — мат. наук В. Псаломщиков.

Риман и Шмидт познакомились на одном из многочисленных пикников на природе, которые так любили студенты и молодые преподаватели. Риману было 28, Шмидту — 25 лет, они разговорились. Пауль поведал коллеге о своих проблемах, хотя они работали в разных областях науки: Риман был математиком, а Шмидт тяготел к экспериментальной физике. Совет более маститого коллеги несколько удивил Шмидта — Риман посоветовал ему найти материал, экранирующий силы тяготения. Предыдущие исследования в этом направлении успеха не имели, но может быть, дело в том, что они носили поверхностный характер. Римана же крайне интересовала пока ещё не открытая (и по сей день, кстати) природа сил тяготения и их влияние на геометрию пространства. В подвале физической лаборатории университета Пауль оборудовал закуток, где установил изобретённые Кавендишем крутильные весы (или маятник), использовавшиеся в экспериментах по гравитации, заказал в мастерской 50-килограммовый свинцовый шар и приступил к исследованиям.

Обычно физики пробовали устанавливать между тяготеющей массой и крутильными весами экраны из разных металлов, дерева или камня. Шмидт, с учётом уже известных результатов, перешёл к жидкостям и газам, наполняя ими выполняющие роль экранов плоские стеклянные кюветы, потом попытался экранировать тяготение с помощью электрических и магнитных полей, размещая в пространстве между шаром и весами плоские конденсаторы и катушки с током. Проверил в качестве экранов даже такую «экзотику», как телячью шкуру и крыло птицы. Увы, ни один из использованных материалов, твёрдых, жидких или газообразных, тяготение не экранировал.

Через два года кропотливой работы Шмидт рассказал Риману о своих неудачах, но тот посоветовал не бросать начатое, а попытаться значительно увеличить чувствительность регистрирующего прибора. А заодно уговорил Пауля опубликовать результаты своих экспериментов: в науке отрицательный результат — тоже результат. По крайней мере, последователи не набьют тех же шишек.

Чтобы увеличить чувствительность крутильных весов, Шмидт прикрепил к шёлковой нити их подвеса тончайшее зеркальце и с помощью источника света спроецировал световой «зайчик» на прикреплённый к стене экран. Чувствительность весов возросла настолько, что пришлось работать по ночам: прибор стал реагировать на топот студентов в аудитории и даже на шаги самого экспериментатора. Теперь ему предстояло пройти по второму кругу с уже проверенными в качестве экрана веществами. И вот тогда начались всякие странности: кювета с обычной водой тяготение не экранировала, но, как только вода стала проточной, весы вдруг показали увеличение силы тяготения. Плоская катушка, по которой был пропущен постоянный ток, тяготение, напротив, уменьшала, и тем сильнее, чем больше была величина пропущенного через неё тока (позже физики объяснят это тем, что грузики на крутильных весах могли иметь примесь железа или другого магнитного материала).

Появились и другие странности: даже без присутствия каких-либо экранов «зайчик» от крутильных весов регистрировал какие-то внешние воздействия неизвестной природы. Чаще всего он ночь от ночи медленно сползал в сторону большего тяготения, а потом так же медленно — назад. Цикл составлял примерно 28 дней. Сразу же напрашивался вывод: на прибор воздействует тяготение Луны, однако характерного 12-часового приливного цикла, связанного с ночным светилом, прибор не отмечал.

Эксперименты прервались внезапно: во время летних каникул Пауль с друзьями пошёл в горы и сорвался при восхождении. После него осталась лишь одна опубликованная научная работа, благодаря которой он спустя тридцать лет приобретёт всемирную известность: Герберт Уэллс в своём романе «Первые люди на Луне» выведет Шмидта под именем изобретателя Кейвора, открывшего кейворит — вещество, экранирующее тяготение.

Примерно в это же время провинциальный российский профессор М. П. Мышкин, работая с квадрантным электрометром Томсона, тоже являющимся вариантом крутильного маятника, обнаружил наличие странного дрейфа его нулевого показания, вызванного какими-то внешними воздействиями. В частности, наблюдалась явная связь показаний прибора с положением Солнца на небосводе. Усовершенствовав конструкцию крутильного маятника, а также используя тонкие слюдяные диски, подвешенные на шёлковой нити, Мышкин стал фиксировать их вращение при воздействии различных внешних факторов. В частности, его детекторы регистрировали возмущения, возникающие при заходе Солнца. Иногда они оставались неподвижными при ярком солнечном освещении, но вдруг начинали вращаться в полнолуние. И даже тогда, когда Луна была закрыта облаками.

Радиометр (так Мышкин назвал свой прибор) не реагировал на расположенный рядом кусок дерева, но стоило эту деревяшку минут десять подержать на солнце, как он оживал. Выявился ещё один, совершенно неожиданный эффект: прибор почти не реагировал на случайно положенное возле него гнилое яблоко, но резко реагировал на только что сорванное.

Результаты этих странных экспериментов профессора Мышкина несколько раз публиковались в журнале Русского физико-химического общества (в 1906, 1909 и 1911 годах), но вызвали серьёзную критику коллег, высказавших подозрение, что вращение дисков и крыльчаток в установках исследователя вызывается обычными тепловыми конвекционными токами.

Прошло ещё полвека, и ульяновский инженер В. Беляев построил усовершенствованный вариант радиометра Мышкина, использовав в качестве подвеса безреактивную паутинку (ему удалось обнаружить, что у некоторых пауков паутина при длительном закручивании не создаёт реактивного момента, заставляющего её потом раскручиваться в обратную сторону).

Чтобы убрать все внешние помехи, особенно сейсмические, Беляев разместил свой прибор в глубоком подвале, поместив его на мощный фундамент. Сам диск, подвешенный на паутинке, был заключён в стеклянный колпак. Из колпака откачали воздух, а затем под небольшим давлением заполнили смесью кислорода и аммиака. От внешних электромагнитных воздействий прибор Беляева, названный им «Дельта», был экранирован толстым медным экраном, а от теплового воздействия — водяным экраном. Однако стоило включить в подвале электрическую лампу, «Дельта» начинала совершать колебания на угол порядка десяти градусов. Реагировала она и на входящего в подвал человека. И уж совершенно неожиданная реакция: стоило за дверью подвала выплеснуть на пол стакан с раствором аммиака, как «Дельта» начинала вращаться.

Подобно Мышкину, но используя при этом для регистрации сигналов электронный самописец, Беляев провёл несколько лет в непрерывных наблюдениях. Некоторые результаты Мышкина и Беляева совпали: их установки уверенно регистрировали полнолуния, но не реагировали на приливные явления. «Дельта» во время полнолуний к тому же регистрировала двух- и четырёхчасовые циклы колебаний неизвестной природы. Более того, помещённый в подвал и экранированный от любых электромагнитных воздействий прибор реагировал на заход солнца и даже на облачность, периодически закрывавшую светило!

Так бы и остался прибор Беляева очередным научным курьёзом, если бы не обнаружилась совсем уж фантастическая вещь: он регистрировал почти все крупные землетрясения, происходившие на земном шаре, причём заблаговременно, примерно за две недели до их начала!

Вот что рассказывает о своих наблюдениях сам автор «Дельты»: «В июле 1973 года по Чили прокатилась большая волна землетрясений. И ровно за две недели до начала событий на приближающееся стихийное бедствие в Ульяновске в нашей подземной лаборатории среагировал прибор. Записи выглядели странно: возникало впечатление, что каждые полтора-два часа какое-то гигантское чудовище тревожит Землю. Самое невероятное в том, что обычные сейсмографы в это время молчали. А наш прибор в течение всего июля ясно чувствовал судороги „чудища“ и записывал их. „Дельта“ чувствовала колебания земного ядра задолго до того, как они выходили на земную поверхность, обернувшись землетрясением».