Михаил Ивановский - Вчера, сегодня, завтра

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.

А остановись хотя бы на несколько суток деятельность службы времени, — и замрут в бездействии сотни гравиметрических экспедиций, работающих в различных уголках нашей Родины.

Служба времени — ценный помощник разведчиков природных богатств.

Не только геологи требуют высшей точности, — того же требуют и работники связи.

Включите приемник, поворачивайте рукоятку настройки — и почти на каждом делении шкалы, особенно на коротких волнах, будете слышать какую-либо станцию. Доносится писк морзянок кораблей и полярных станций, слышны монотонные ряды чисел метеорологических сводок, звучит музыка, пение, речь.

Даже легкое движение рукоятки уже ловит новую станцию. Их сотни; они все работают одновременно, но крайне редко случается, что какая-либо станция собьется со своей волны, сползет на чужое место и спутает передачу с соседней станцией. Радиопередатчики строго выдерживают заданную им длину волны.

Следуют за длиной волны и поддерживают ее на заданной величине особые приборы. А для регулировки и поверки этих приборов нужно знать предельно-точную величину секунды, то есть приходится пользоваться опять-таки сигналами службы времени.

Немногие знают, что когда москвич разговаривает по телефону с Ленинградом, Киевом или другим большим городом, то вместе с ним, одновременно по тому же самому проводу, говорит еще несколько человек и передают несколько телеграмм. Но разговоры не смешиваются, телеграммы не путаются и никто из разговаривающих не мешает другому.

Многократное телефонирование дает огромную экономию.

Там, где при старом способе понадобилось бы много проводов, теперь достаточно одного. А осуществляется оно благодаря применению переменного тока различной частоты.

Телефонный разговор транслируют по проводам с помощью приборов, подобных радиопередатчикам. Каждый такой аппарат настроен на определенную длину волны, на определенную частоту электрических колебаний.

Чтобы разговаривающие не мешали друг другу, частоту колебаний контролируют и поддерживают на заданном уровне приборы, подобные тем, которые применяются на радиостанциях.

Для их регулировки необходимы сигналы точного времени.

Если бы служба времени почему-либо прекратила свою деятельность на несколько суток, то и радиостанция и телефонные аппараты междугородных станций утратили бы свою точную регулировку и в приемнике радиослушателя раздалось бы сумбурное бормотание нескольких станций сразу, а по телефону разговоры оказались бы весьма затруднительными.

Третьим важным потребителем точного времени являются геодезисты, штурманы морских и воздушных кораблей, а также географы и многочисленные экспедиции, которые работают в холодных странах Арктика и Антарктики, в тайге Сибири или в пустынях Средней Азии.

Этих заказчиков в службе времени называют одним словом — «долготники», потому что они с помощью сигналов точного времени определяют географическую долготу.