Вчера, сегодня, завтра

Ивановский Михаил Петрович

Тысячная доля секунды

Секунда — величина маленькая, но все же вполне ощутимая. За одну секунду можно сказать не спеша два недлинных слова.

Точность же современного астрономического определения времени достигла величины нескольких тысячных долей секунды.

Одна тысячная секунды! Эту меру трудно себе представить— уж очень она мала. Самое быстрое движение, на какое способен человек, это миг — мгновение ока, но, чтобы мигнуть, все-таки требуется ни мало, ни много, а четыреста тысячных долей секунды. Только чтобы закрыть глаза,

и то надо семьдесят тысячных долей секунды.

Уколов палец иголкой, человек почувствует боль не сразу; чтобы ощутить боль от укола пальца, приходится ждать сорок тысячных долей секунды.

Даже комар — одно из самых быстрокрылых насекомых — и то за одну тысячную долю секунды не успевает махнуть крылышками. За этот срок он может только либо поднять, либо опустить крылышки.

Современный скоростной самолет с реактивным мотором, обгоняющий в полете звук, за одну тысячную долю секунды пролетит всего-навсего… около семидесяти сантиметров.

Так мала одна тысячная.

Астрономы добились поразительной точности; но можно ли этим гордиться? Кому нужна такая скрупулезная точность, кому от нее польза? В повседневной жизни мы прекрасно обходимся без нее. Если наши часы ошибаются на минуту в сутки, то это считается хорошо. Даже в железнодорожных расписаниях никогда не указывают секунд, — вполне достаточно минут.

Главным и очень требовательным заказчиком точности являются не моряки и не летчики, не топографы, которые с помощью сигналов точного времени определяют долготу, а разведчики подземных богатств — геологи.

В русских сказках наряду с ковром-самолетом и разрыв-травой существует также волшебный цветок папоротника. Он якобы вспыхивает голубым огоньком над тем местом, где зарыт какой-либо клад. Кто владеет таким цветком, — говорится в сказках, — тот может найти любое богатство, зарытое в земле.

Сейчас советские ученые изобрели изумительно чуткие приборы. Далеко до них сказочному цветку папоротника.

Угадывать скрытые изгибы земных пластов, определять плотность пород, залегающих на глубине двух — трех километров, и даже определять количество скрытых природных богатств — видеть в глубь земли — все это позволяют делать волшебные приборы, созданные отечественной наукой.

Сила тяжести на Земле не везде одинакова. Если где-либо в верхних слоях земной коры находится масса большей плотности, чем окружающие ее породы, например крупная залежь железной руды, то сила тяжести над этой залежью будет больше, чем в стороне от нее.

Если в земле находится пласт легких пород вроде мела, гипса или нефтяное месторождение, то сила тяжести над таким местом окажется меньше нормальной.

Измеряя силу тяжести в различных точках земной поверхности, геолог разведывает плотность пород, залегающих под почвой. Связав ее с другими геологическими данными — возрастом горных пород, характером изгибов пластов, — он решает, какие полезные ископаемые можно предполагать в данном месте.

Для определения силы тяжести существуют приборы, которые называются гравиметрическими. (Латинское слово «гравис» означает: «тяжелый».) Простейшим гравиметрическим прибором могут служить достаточно точные

часы с маятником. Время качания маятника зависит от его длины и от притяжения Земли.

Различные маятниковые приборы, и часы в том числе, отличаются замечательной чувствительностью к малейшим изменениям силы тяжести. Это прекрасно понимал великий ученый и первый русский академик — Михаил Васильевич Ломоносов.

Он строил особые маятники или, как их называли в те времена, пендулы и с их помощью производил наблюдения за колебаниями силы тяжести на земной поверхности.

В рапорте о своих трудах за 1758 год Ломоносов пишет: «Сделал четыре новоизобретенных мною пендулы, из которых один медный, длиною в сажень, однако служит через механические стрелки против такого, который был бы вышиною с четвертью на версту».

Идеи Ломоносова о наблюдениях за силой тяжести с помощью маятников развивал и совершенствовал другой великий русский ученый — Дмитрий Иванович Менделеев. Он также строил маятниковые приборы и производил измерения силы тяжести.

Наблюдения за ходом современных точных часов показали, что, их маятники, находясь глубоко в подвале, «чувствуют» такие явления, как восход луны на небе.

Когда луна поднимается высоко над горизонтом, ее тяготение сказывается на силе тяжести. Притяжение луны противодействует земному тяготению; оно ослабляет его и все предметы на той стороне земного шара, которая обращена к луне, становятся чуть легче. Например, мальчик или девочка, весящие 25 килограммов, при свете луны становятся на 0,0055 грамма легче, чем до восхода луны. А маятники соответственно замедляют свое качание.

Этой чувствительностью маятниковых приборов пользуются геологи для определения силы тяжести в различных местах земной поверхности. Где сила тяжести больше, там маятник будет качаться быстрее — часы будут спешить; где сила тяжести меньше, маятник будет качаться медленнее, а часы — отставать.

Поэтому часы, выверенные в Ленинграде, уже в некоторых местах неподалеку от города покажут небольшое изменение хода. Под ленинградской почвой находятся пласты синей глины, а в окрестностях Ленинграда кое-где к поверхности земли подходят более тяжелые и плотные граниты. В таких местах сила тяжести будет чуть больше, и ленинградские часы там будут торопиться.

Таким образом, сравнивая ход часов, можно определить разницу в силе тяжести и плотность горных пород.

Разумеется, для гравиметрических исследований употребляют не часы, а специальные приборы.

Самой важной частью всех этих приборов является маятник. Поэтому геологи, занятые гравиметрической разведкой, на месте работ ежедневно принимают сигналы точного времени. Они сообщают им надежно выверенную величину секунды и позволяют непрерывно контролировать качания маятника.

Эта работа имеет необычайно важное значение. Весь наш народ стремится сделать свою Родину страной изобилия, могучей державой, которая была бы застрахована от всяких случайностей, а для этого прежде всего наша страна должна иметь первоклассную промышленность. Поэтому нам необходимо исследовать и использовать природные богатства нашей страны.