НА ЧЕМ ЗЕМЛЯ ДЕРЖИТСЯ
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
В книге проф. К. Ф. Огородникова «На чем Земля держится» в доходчивой для массового читателя форме показывается, что научные данные противоположны религиозным взглядам. Наука не признает сверхъестественных сил, что все — от бога и делается по его воле. Она опирается на законы развития природы и проверяет каждый свой шаг практикой. Благодаря этому наука все глубже и полнее раскрывает законы природы и общества, вооружает людей в их борьбе с силами природы, делает их способными изменять мир. Автор убедительными фактами доказывает, что история науки есть история острой, непримиримой борьбы с религией, которая во все времена использовала для своих целей малопонятные, сложные явления природы, побуждая верующих обращаться к богу с просьбой изменить действие сил природы. Наука вытесняет религию отовсюду.
В книге рассказывается, как при помощи науки человек познает окружающий мир, неведомые ему ранее законы природы. Освобождаясь от религиозного дурмана, современный человек не только познает природу, но и переделывает ее, приспосабливая к своим требованиям. И нет границ этому познанию. Нет в мире непознаваемых вещей, а есть только вещи, еще не познанные, которые в дальнейшем будут раскрыты силами науки и практики.
1. ЗЕМЛЯ — ПРОЧНАЯ ОПОРА
Вопрос о том, на чем держится Земля, человек задавал себе с самых древнейших времен. Этот вопрос возникает совершенно естественно, так как в нашей жизни мы всюду привыкли видеть, что каждый предмет должен обязательно иметь какую-нибудь поддержку, иначе он упадет вниз, на землю. Корабль, плывущий в море, поддерживается снизу водой. Птица и самолет также не лишены опоры: их поддерживает снизу воздух, на который они опираются своими крыльями. Сломается у самолета крыло, и он камнем рухнет вниз.
А на чем держится морская вода и окружающий Землю воздух?
Очевидно, что их снизу тоже поддерживает Земля.
То, что воду поддерживает снизу морское дно, ясно каждому. Но что касается воздуха, то это на первый взгляд не столь очевидно. В самом деле, нуждается ли воздух в какой-либо опоре? Да, конечно, потому что воздух имеет вес, так же как и все другие тела, и давит на земную поверхность с очень большой силой. Убедиться в этом можно, например, следующим способом: возьмем длинную стеклянную трубку с поперечным сечением в один квадратный сантиметр, согнутую в виде подковы (рис. 1); поставим ее концами вверх и нальем в нее ртуть (ртуть — самая тяжелая жидкость, она почти в 14 раз тяжелее воды).
Пока оба конца трубки остаются открытыми, ртуть будет стоять в них на одинаковой высоте (левая часть рис. 1). Давление воздуха на поверхность ртути в обоих концах трубки одинаково. Начнем теперь при помощи воздушного насоса откачивать воздух из одного конца трубки; при этом мы сразу же заметим, что ртуть в этом конце начнет подниматься. Если полностью откачать воздух из этого конца и затем запаять его или закрыть краном, то уровень ртути в нем будет выше уровня в открытом конце примерно на 76 сантиметров (правая часть рис. 1). Объяснить это можно только одним: на ртуть в открытом конце трубки давит сверху воздух, а в закрытом — нет, так как весь воздух мы из него удалили. Давление воздуха и будет как раз равно весу того столбика ртути, на который повысился уровень ртути в запаянном конце трубки. Этот вес нетрудно вычислить. Если поперечное сечение трубки равно одному квадратному сантиметру, то вес столбика ртути высотою в 76 сантиметров равняется 1 килограмму и 33 граммам. Отсюда, между прочим, видно, почему для нашего опыта неудобно было бы взять воду. Вода слишком легкая, и для того, чтобы уравновесить давление воздуха, пришлось бы высоту столбика поднять на 10 метров 33 сантиметра, что равняется высоте трехэтажного дома.
Итак, вы видите, что давление воздуха равно весу столба воды высотой в 10 метров 33 сантиметра. Другими словами, можно сказать, что 1 килограмм 33 грамма есть давление воздуха на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли.
Между прочим, такие изогнутые трубки с налитой в них ртутью применяются в приборах, служащих для измерения давления воздуха. Эти приборы носят название барометров.
Итак, все окружающее нас, в том числе и воздух, опирается, давит на Землю. Земля является опорой всего, что на ней находится. Ведь и птица, летящая в воздухе, тоже в конце концов опирается на Землю, так как она опирается на воздух, а воздух опирается на Землю. Но на чем же держится сама Земля? Почему она никуда не падает? Вот об этом мы и расскажем в нашей книжке.
Вы увидите, что этот вопрос не такой простой. Много веков люди не могли найти на него правильного научного ответа. Этим пользовались служители религиозных культов. Стараясь держать народ в страхе перед силами богов, они придумывали объяснения интересующего нас вопроса при помощи сверхъестественных сил. В действительности, однако, в природе нет ничего сверхъестественного. Вы увидите, что и на вопрос «на чем Земля держится?» наука дает ответ, не прибегая к разного рода сказкам и выдумкам.
2. «ЗЕМЛЯ НА ТРЕХ КИТАХ»
В наше время знают, что Земля вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси, но раньше люди считали, что она неподвижна. Следовательно, думали они, у Земли также должна иметься какая-нибудь опора.
Однако никаких сведений об этой опоре у людей не было, и поэтому они выдумывали различные небылицы. То наши предки воображали, что Земля покоится на спинах трех больших китов, которые плавают на поверхности огромного океана (рис. 2), то (как древние индусы, например) считали, что Земля покоится на четырех слонах (рис. 3), а еще более древний народ — вавилоняне — думал, что Земля сама плавает на поверхности океана.
Для современного человека ясно, что подобные взгляды представляют собой лишь суеверие, веру в сверхъестественные силы. В самом деле, разве могут существовать такие громадные киты или слоны, которые, по сказкам, держат на себе нашу Землю? Известно, что все животные должны питаться и размножаться. Кроме того, ни одно животное не живет больше нескольких сот лет, оно стареет и умирает. Мы не говорим уже о том, что никакие животные не в состоянии выдержать на себе не только тяжести всей Земли, но даже тяжести небольшой горы.
Таким образом, утверждать, что Земля держится на китах, слонах или каких угодно других животных — это все равно, что верить в сверхъестественные силы. А верить в сверхъестественные силы — значит не верить в науку, которая строит все свои выводы на точном расчете, основанном на опыте, практике, и потому не оставляет места никаким суевериям, никаким сверхъестественным силам. Но как можно не верить в науку, когда все развитие техники и человеческой культуры основывается исключительно на данных науки. Не развивай человек науку, не было бы у нас ни железных дорог, ни автомашин, ни самолетов, не было бы никакой техники, и люди продолжали бы жить в полудиком состоянии в лесах и пещерах, как жили наши отдаленные предки.
Мысль вавилонян о том, что Земля плавает на поверхности океана, подобно куску дерева, также, конечно, ошибочна. Ведь Земля слишком тяжела для того, чтобы плавать на воде. А кроме того, если бы даже она и смогла плавать в каком-то океане, то вода этого океана тоже должна была бы на чем-нибудь держаться. То, что вавилонские мудрецы не подумали об этом, показывает, что развитие людей в то время было гораздо ниже, чем теперь. Впрочем, удивительного в этом ничего нет. Недаром же мы живем почти на 30 столетий позже их и пользуемся всеми сделанными с тех пор научными открытиями.
Благодаря развитию науки и культуры, благодаря доступности образования любой наш образованный человек имеет более правильное представление о явлениях природы, чем самый выдающийся из древних ученых.
Как же отвечает современная наука на вопрос: на чем держится Земля и почему она не падает вниз? Прежде чем ответить на этот вопрос, сначала нам придется повнимательнее разобраться в некоторых привычных для нас понятиях, о которых мы совсем отвыкли размышлять.
3. ЧТО ЗНАЧИТ СЛОВО «ВНИЗ»?
Когда мы нечаянно роняем из рук какую-нибудь стеклянную вещь и она, ударившись об пол, разбивается, то мы только браним себя за свою неосторожность. Само падение этой вещи нас, конечно, нисколько не удивляет. Мы с младенческих лет привыкли к тому, что все тела, если они лишены поддержки, падают вниз, на землю. Почему же они падают?
Давайте подумаем над этим вопросом. Все мы знаем из повседневного опыта: для того чтобы вывести какое-нибудь тело из неподвижного состояния, к нему нужно приложить силу. Если неподвижное тело не трогать, то оно будет продолжать оставаться неподвижным до тех пор, пока какая-нибудь сила не выведет его из состояния покоя. Мы знаем также, что если любой предмет на Земле лишить опоры, то он начнет падать, т. е. двигаться. Это может означать только то, что на всякое тело, находящееся на Земле, действует какая-то сила, направленная вниз. Пока тело лежит на какой-нибудь опоре, оно не падает, но сила, тянущая его вниз, все время продолжает существовать. Она в это время лишь заставляет тело давить на опору. Положите на стол какой-нибудь очень тяжелый предмет — и вы заметите, с какой большой силой он давит на стол. Если ножки стола недостаточно крепкие, то они могут под тяжестью груза подломиться, и тогда ваш предмет, получив свободу движения, с грохотом упадет на пол. Эту силу всякий очень хорошо знает. Она называется весом. Каждый может легко испытать этот вес, стоит только взять в руки любой тяжелый предмет.