Полюсное время

«Какое время на Северном полюсе?»

Найджел Гудвин Ноттингем, Великобритания

На этот вопрос можно дать два ответа. Первый: для каждо­го человека время будет определяться его суточным (циркадным) ритмом. Поначалу это физиологическое время будет соответствовать времени на той долготе, на которой человек жил до того, как попал на полюс.

За несколько недель, проведенных на полюсе, индиви­дуальный ритм установится, суточный период составит примерно 25 часов.

Разумеется, есть также местное время, неподвластное человеческому измерению, если вы, конечно, не философ, живущий где угодно, только не на полюсе.

Итак, второй ответ: время либо дневное (на протяже­нии шести летних месяцев), либо ночное (в шесть зимних месяцев).

На равноденствие я не бывал на полюсе, но могу пред­ставить себе несколько сумеречных недель, когда солнце находится на горизонте.

Уилл Хопкинс Университет Отаго, Новая Зеландия

Суть вопроса в следующем: каким образом измерять время человеку, который родился и вырос на Северном полюсе и никогда не слышал ни о Гринвиче, ни о Токио, ни о дру­гих городах Земли?

Можно сделать это таким образом. Допустим, на Север­ном полюсе есть темный период года, когда солнце посто­янно находится у линии горизонта. Прикрепите к шесту горизонтальную доску и нарисуйте на ней окружность, в которой начертите два диаметра перпендикулярно друг другу. Обозначьте точки пересечения окружности и диа­метров А, Б, В и Г.

На Северном полюсе звезды вращаются в плоскости, параллельной горизонту. Плоскость горизонта на полюсах совпадает с плоскостью небесного экватора.

Затем выберите на горизонте какую-нибудь звезду и определите как нулевой час момент, когда эта звез­да пересекает линию визирования через точку А, если Смотреть от центра круга (шеста). Моменты пересече­ния звездой точек Б, В и Г соответствуют 6, 12 и 18 ча­сам.

После этого легко провести на доске другие прямые ли­нии согласно промежуточным часам.

Если бы мне потребовалось выполнить эту задачу в данный момент (на Северном полюсе), в качестве опорной точки я выбрал бы одну из трех звезд на поясе Ориона, по­тому что они находятся почти на небесном экваторе, яв­ляются самыми яркими из всех соседних звезд, а также из звезд на небесном экваторе и отчетливо видны невоору­женным глазом.

Следующей проблемой на полюсе будет выбор средств отсчета времени летом, когда звезд не видно из-за поляр­ного дня.

Нанеся зимой часовые линии, следует дождаться, ког­да солнце поднимется над горизонтом. В тот момент, когда оно появится и возвестит приближение полярной весны, мы отмечаем азимут солнца. Часовая линия, кото­рой он соответствует, будет называться временем восхода по 24-часовой системе, разработанной зимой.

Подобно звездам зимой, солнце будет вращаться в плос­кости, параллельной горизонту, но, в отличие от нашей опорной звезды, которая вращается всегда в одной и той же плоскости, плоскость вращения солнца будет день ото дня подниматься и наконец достигнет наивысшей точки, рас­положенной под утлом 23,5° к горизонту.

После этого солнце будет опускаться все ниже, пока че­рез шесть месяцев после первого появления не скроется за горизонтом.

Д. С. Паренсис Технологический университет Лулео, Швеция

Вопрос задан некорректно: время не зависит от местона­хождения. Когда в Лондоне 18:00 по Гринвичу, на Северном полюсе, в Тимбукту и на обратной стороне Луны по Грин­вичу тоже будет 18:00.

Можно было бы спросить, в каком временном поясе на­ходится Северный полюс, но и такая постановка вопроса неверна. Временной пояс — политическое и администра­тивное, а не географическое понятие. Поскольку Север­ный полюс находится за пределами территориальных вод, для него временной пояс не определен.

Попытки определить время астрономическим путем также обречены на провал. Полдень — это время, когда солнце на юге, но на Северном полюсе оно всегда на юге.

Полдень — время, когда солнце достигает самой высокой точки, но на Северном полюсе высота солнца над горизон­том всегда постоянна. Полдень — момент времени, разде­ляющий световой день на равные отрезки, но на Северном полюсе шесть месяцев светло, а потом еще шесть — темно

Майк Гай Кембридж, Великобритания

С геофизической точки зрения время имеет отношение к по­ложению солнца относительно земли, а также к положению наблюдателя. Поскольку любое направление на Северном полюсе будет южным, солнце всегда находится на юге, сле­довательно, время на Северном полюсе всегда одно и то же.

Какое это время? Международная демаркационная ли­ния суточного времени проходит через Северный полюс, следовательно, сам полюс находится между текущим днем и следующим. Другими словами, на Северном полюсе всег­да полночь.

Этим объясняется, как Дед Мороз ухитряется достав­лять подарки всем девочкам и мальчикам мира за единст­венную ночь.

Он просто выходит из своего грота на юг (т. е. в любую сторону — ведь дело происходит на Северном полюсе), раздает столько подарков, сколько поместится в санях, а потом оказывается дома ровно в то же время, в какое вы­шел оттуда. Так что можно взять следующую партию по­дарков, раздать их, вернуться домой и т. д.

Патрик Уиттейкер Хаунслоу, Миддлсекс, Великобритания

Северный полюс — истинная родина политиков, потому что здесь на вопрос: «Который час?» — каждый может со всей честностью ответить: «А какой вам нужен?»

Пол Бирчелл Майклоувер, Дербишир, Великобритания

Дышите глубже

«Правда ли, что с каждым вдохом или глотком воды в наш организм попадает несколько атомов, которые вдыхал или глотал Леонардо да Винчи (об этом я читал в детской научно-популярной книжке в 1960 году)?»

Стив Молайн Уэнтуорт-Фоллс, Новый Южный Уэльс, Австралия

Мы действительно вдыхаем значительное количество мо­лекул, когда-то побывавших в легких Леонардо, и, увы, Адольфа Гитлера и ему подобных. Проверить это нетруд­но, расчеты достаточно просты.

Общая масса атмосферы Земли — около 5 х 1021 грам­мов. В воздухе на четыре молекулы азота приходит­ся одна молекула кислорода, вес 1 моля воздуха равен 28,8 грамма. В одном моле любого вещества содержится около 6 х 1023 молекул. Следовательно, в атмосфере Земли всего 1,04 х 1044 молекул.

Один моль любого газа при температуре тела и атмос­ферном давлении имеет объем около 25,4 литра. Объем воздуха, в среднем вдыхаемый и выдыхаемый челове­ком за один вдох, — 1 литр. Отсюда можно сделать вы­вод, что за один раз Леонардо да Винчи выдыхал около 2,4 х 1022 молекул.

Так как мы вдыхаем каждый раз примерно 2,4 х 1022 мо­лекул, вполне вероятно, что в наш организм попадает 4,9 х 109 молекул, которые выдохнул Леонардо. В сущно­сти, таким же способом можно доказать, что мы вдыхаем примерно 5 молекул, которые Леонардо выдохнул перед смертью.

Разумеется, чтобы прийти к такому выводу, требуется принять ряд довольно грубых допущений. Мы исходим из предположения, что молекулы Леонардо хорошо пере­мешаны с остальными молекулами атмосферы (что вполне вероятно — за 500 лет), что он не использовал повтор­но свои же молекулы, что потерь атмосферных молекул из-за будущих поколений, сгорания, связывания азотом и т.д. не наблюдалось. Тем не менее значительная часть молекул может потеряться и повлиять на результат вы­числений.

Зная, что суммарное количество молекул в гидросфере 5,7 х 1046, подобные подсчеты можно произвести для воды. Они показывают, что в одном глотке жидкости содержит­ся около 18 х 106 молекул, которые при жизни Леонардо побывали в его организме. Поэтому вполне вероятно, что в каждом выпитом вами стакане воды есть частица мочи Леонардо.

Питер Борроуз Эппинг, Эссекс, Великобритания

В соответствии с законом сохранения материи атомы во Вселенной участвуют в непрекращающемся «цикле пе­реработки». Благодаря гравитации почти все они остают­ся на Земле. Некоторые атомы на нашей планете действи­тельно побывали в организме да Винчи, хотя доля этих атомов в атмосфере Земли так ничтожна, что это мало­вероятно.

Если вспомнить, как долго Землю населяли динозавры, можно быть абсолютно уверенными в том, что в каждом нашем вдохе содержится частица, которая когда-то была частицей динозавров, а в каждом яблоке — много атомов, ранее входивших в организм животного или даже челове­ка. Вегетарианцам есть о чем задуматься.

Гленн Александер Уоллонгонг, Новый Южный Уэльс, Австралия

Этот вопрос наверняка даст пищу для размышлении го­меопатам. Чрезвычайно высока вероятность, что в стака­не воды содержится несколько гомеопатических молекул, эффективных для лечения всех известных нам болезней.

И все это абсолютно бесплатно.        

Дасси Хиваринен Ле Весине, Франция

Полуденный раздел

«После полудня дневных часов больше, чем до полудня, особенно летом. Значит ли это, что полуднем назвали не то время?»

Дин Шервин Рединг, Беркшир, Великобритания

Полуденным называется тот момент, когда Солнце пересе­кает местный меридиан — одну из воображаемых линий, соединяющих Северный полюс с Южным и проходящих под прямым углом к экватору. Если выставить на часах пол­день в то время, когда Солнце пересекает меридиан, про­должительность дня до и после полудня будет одинаковой. Но это означает, что в поездках на восток или запад даже на короткие расстояния часы придется настраивать заново. Чтобы избежать этой путаницы, мы пользуемся часовыми поясами — зонами, на всей территории которых время одинаковое, безотносительно к реальному мериди­ану. Номинально ширина часовых поясов составляет 15°, но на практике они различаются по размеру и форме из политических, географических и практических сообра­жений. Разница между временем по местному меридиану и временем по часовому поясу может быть довольно за­метной, особенно если живешь у границы часового пояса, имеющей сложную форму.

Дэвид Эдди Перт , Западная Австралия

Появление часовых поясов обычно приписывают необхо­димости, возникшей в связи с развитием сети железных дорог в США, протянувшихся преимущественно с востока на запад. До строительства железных дорог в большинстве городов действовало местное время, полдень устанавлива­ли по положению солнца. Затем поезда начали ходить так быстро, что необходимость подстраиваться к местному времени вызывала сбои в графике. Именно поэтому были введены часовые пояса.

Кит Андерсон Кингстон, Тасмания, Австралия

Стандартное время в Великобритании вычисляется по Гринвичскому меридиану. Автор вопроса из Рединга на­ходится на той же широте, что и Гринвич, но на один гра­дус долготы западнее. Следовательно, местный полдень и закат наступают на четыре минуты позже, чем в Гринви­че, а местное время Рединга отстает на четыре минуты от стандартного местного времени, принятого в Великобри­тании.

Это значит, что в Рединге продолжительность светово­го дня после полудня, показываемого часами, в среднем дольше продолжительности светового дня до полудня. К востоку от Гринвичского меридиана после полудня све­товой день в среднем короче, чем утром. В Гринвиче раз­ница между продолжительностью светового дня до и пос­ле двенадцати часов в среднем в году равна нулю.

В любой отдельно взятый день продолжительность светового дня утром и после обеда зависит не только от географических широты и долготы, но и от уравнения вре­мени. Это разница во времени между средним Солнцем, по которому устанавливается время на часах, и истинным Солнцем. Она возникает из-за эксцентриситета орбиты вращения Земли вокруг Солнца и наклона оси Земли к плоскости орбиты. Значение уравнения времени меняется на протяжении года от -14 минут до +16 минут, и это основная причина разницы во времени, которую можно определить по солнечным и по обычным часам. Сущест­вует также незначительная разница между продолжитель­ностью светового дня до и после полудня, вызванная еже­годным движением Солнца вокруг эклиптики.

Сочетание перечисленных эффектов может созда­вать разницу между продолжительностью светового дня до и после полудня, для Рединга превышающую полчаса.

Все это не значит, что полуднем назвали не то время: просто стандартная временная система, простота и едино­образие которой необходимы для коммуникаций, не мо­жет учесть все нюансы сложного движения Солнца.

Дальнейшее удлинение послеполуденных дневных ча­сов и укорачивание их же до полудня во время перехода на летнее время — предсказуемый результат перевода ча­сов на один час.

Дэвид Ле Конт Астрономическое общество Гернси

Полдень по среднему гринвичскому времени — всего лишь середина дня на гринвичском меридиане. Если вы находи­тесь западнее Гринвича, например в Рединге, где Солнце встает и садится позднее, 12:00 по среднему гринвичскому времени наступают раньше, нежели точно между рассветом и закатом. За 24 часа Солнце проходит путь в 360° — по 15 за час. Я пишу эти строки на севере Лондона (0° 10' запад­ной долготы), здесь 12:00 по среднему гринвичскому вре­мени наступают за 24 секунды до полудня. Если бы я жил в Суонси (3° 36' западной долготы), 12:00 по среднему грин­вичскому времени наступали бы за 16 минут до полудня. Согласно центральноевропейскому зимнему времени 12:00 в Берлине (13° 30' восточной долготы) наступают на 6 минут раньше полудня, а в Париже (2° 15' восточной долготы) — почти за 50 минут до полудня.

Крайний пример — Лиссабон в Португалии (9° западной долготы), где недавно было принято центральноевропейское время: часы там бьют 12:00 за два с половиной часа до полудня.

Найджел Уитли Лондон, Великобритания

Под голубыми небесами

«Почему в ясный день небо голубое?»

Джеспер Грэм-Джонс Саутгемптон, Гемпшир, Великобритания

Голубизна неба объясняется процессом, который называ­ется рассеянием Рэлея. Солнечный свет встречает на своем пути молекулы воздуха и рассеивается во всех направле­ниях. Степень рассеивания напрямую зависит от часто­ты, т. е. от цвета лучей. Голубой цвет, имеющий высокую частоту, рассеивается в десять раз сильнее, чем красный, которому соответствует более низкая частота. Поэтому «фоновым» рассеянным светом, который мы видим в небе, является голубой.

Тот же процесс объясняет красивые красно-оранжевые оттенки неба на закате. Когда Солнце висит низко над гори­зонтом, его свет проходит через толщу атмосферы по пути к нам. На этом пути голубой свет рассеивается, а красный, менее подверженный рассеянию, остается видимым для нас.

Рик Эрахо Клекхитон, Западный Йоркшир, Великобритания

Голубой цвет небо имеет благодаря рассеянию Рэлея. Со­гласно классической физике ускоряющиеся частицы обла­дают электромагнитным излучением. И наоборот, электро­магнитное излучение может влиять на заряженные частицы, вызывая их колебания. Колеблющаяся частица постепенно ускоряется и создает излучение. Мы говорим, что она ста­новится вторичным источником излучения. Этот эффект называется рассеянием падающего излучения.

Атмосфера Земли состоит из различных газов, которые, смешиваясь, образуют воздух. Каждую молекулу воздуха можно рассматривать как электронный излучатель. Рас­пределение электронного заряда каждой молекулы — рас­сеяние падающего излучения в поперечном сечении. Это территория, на которую должно попасть падающее излу­чение, чтобы произошло рассеяние. Количество рассеян­ного излучения будет зависеть от величины поперечного сечения. При рассеянии Рэлея поперечное сечение про­порционально биквадрату частоты падающего излучения. Солнечный свет состоит из различных видимых частот: от низкой (красный цвет) до высокой (голубой). Посколь­ку голубой цвет имеет более высокую частоту, чем другие видимые компоненты, голубая часть спектра солнечного света будет рассеяна сильнее. Этот рассеянный свет мы видим, поэтому небо кажется нам голубым.

Заодно можно объяснить, почему закаты красные. Ког­да Солнце садится за горизонт, его свет проходит через атмосферу. Голубой рассеивается сильнее, а красный, име­ющий низкую частоту и менее подверженный рассеянию, достигает наблюдателя.

Д. Роберте Кафедра физики, Университет Шеффилда, Южный Йоркшир, Великобритания

Китайская головоломка

«Говорят, Великая Китайская стена — единственный ру­котворный объект, видимый из космоса. Чтобы объект был виден из космоса, глаз должен воспринимать его как двумерный. Великая Китайская стена невероятно длинная, но очень узкая. Если можно увидеть ее из космоса, значит, видимыми будут и другие объекты, которые можно воспри­нимать как двумерные — например, пирамида Хеопса, хотя ее суммарная площадь гораздо меньше. Может быть, способность зрения воспринимать предметы меняется из-за влияния большего размера объекта на меньший? Или на са­мом деле Великую Китайскую стену не видно из космоса?»

А. Р. Макдермед-Гордон Сейл, Чешир, Великобритания

Стену из космоса не видно. Общеизвестно, что это одна из современных легенд, вероятно, занимающая второе место в мире по известности после массовых самоубийств лем­мингов.

Обладатель идеального зрения способен без бинок­ля или телескопа разглядеть дугу величиной не более 1'. По очень приблизительной оценке ширина Великой Ки­тайской стены 6 метров. Это означает, что ее не разглядеть с высоты около 20 километров, вдвое превышающей вы­соту горы Эверест. Даже если принять во внимание тень стены, она будет видна лишь на некоторых участках общей протяженностью около 60 километров. Из-за сопротивле­ния воздуха космические корабли не могут летать на такой высоте.

Однако существует множество других рукотворных объектов, видимых из внеземного пространства, самый большой из них — голландские польдеры, или отвоеван­ные у моря земли. Большие города тоже видны по ночам как скопления уличных огней.

Д. Фиск Ипсвич, Суффолк, Великобритания

Известно, что человеческому глазу удобнее высматри­вать длинные объекты, а не короткие, поэтому Великая Китайская стена вполне может быть видна с Луны. Но на некоторых участках стена почти полностью разруше­на и часто незаметна даже на Земле, не говоря уже о космо­се. X. Дж. Арнольд, специалист по фотографии и опытный астроном, исследовал эту проблему и пришел к выводу, что увидеть стену с Луны физически невозможно.

Нил Армстронг из экипажа «Аполлона-11» утверждал, что стена точно не видна с Луны. Его коллега, астронавт Джим Лоуэлл из экипажа «Аполлона-8» и «Аполлона-13», подробно записал свои наблюдения и заявил, что гипотеза насчет стены абсурдна. Джим Ирвин, совершивший полет на «Аполлоне-15», говорил, что о разглядывании стены из космоса не может быть и речи.

Фотографии, сделанные беспилотными спутниками и зондами, доказывают, что местонахождение стены иног­да можно определить по песку, нанесенному с наветрен­ной стороны, но сама стена невидима. Вероятно, это конец еще одной легенды.

Роберт Браун Эшби-де-ла-Зух, Лестершир, Великобритания

Приливы и отливы

«Может быть, кто-нибудь объяснит мне в простых и до­ступных выражениях, почему высокие приливы случаются одновременно с обеих сторон Земли?»

Пэт Шейл Сидней, Новый Южный Уэльс, Австралия

Чтобы разобраться в причинах приливов, следует пре­небречь суточным вращением Земли вокруг своей оси и сосредоточиться только на вращении системы Зем­ля — Луна.

Это вращение происходит вокруг общего центра грави­тации системы, который находится на полпути от поверх­ности к центру Земли и заставляет каждую точку внутри земного шара или на его поверхности описывать окруж­ность радиусом, равным расстоянию от общего центра притяжения до центра Земли.

Следовательно, в каждой точке действует центробеж­ная сила, имеющая везде одинаковую величину и направ­ленная от Луны, параллельно линии, соединяющей центры Земли и Луны. Эта центробежная сила отличается от тех, которые созданы вращением Земли; ими мы пренебрежем.

На каждую точку Земли также действует сила притяже­ния, направленная к Луне; эта сила имеет различное на­правление в разных точках Земли.

Равнодействующая этих двух сил создает приливообразующую силу. Если мы рассмотрим две точки на поверхности Земли, одну — непосредственно под Луной, а другую — на оборотной стороне планеты, выяснится, что сила притяже­ния Луны в ближайшей к ней точке больше центробежной силы, которая, как мы уже говорили, направлена от Луны.

Дальняя точка отстоит дальше от Луны на один диаметр Земли, сила притяжения Луны в этой точке меньше цент­робежной силы, как и результирующая сила, действующая на точку, более удаленную от Луны.

В большинстве популярных источников одновремен­ное возникновение приливов в двух противоположных точках планеты объясняется тем, что, когда Луна притяги­вает воду в ближайшей точке, слегка меняется и положе­ние земного шара.

Но это объяснение не дает понять, почему такая сис­тема не рушится под действием взаимного притяжения Луны и Земли.

Д. С. Пареснис Кафедра геофизики, Технологический университет Лулео, Швеция

Если пренебречь влиянием других небесных тел, центр массы Земли и центр тяжести Луны находятся в свобод­ном падении и следуют по орбитам вокруг общего центра масс системы Земля — Луна, где притяжение и центробеж­ное ускорение полностью уравновешиваются.

Но на большей части поверхности Земли этот баланс будет нестабильным, потому что Луна находится или бли­же, или дальше, но все равно вынуждена следовать по ор­бите с той же скоростью, что и центр массы Земли.

В океане на поверхности Земли, обращенной к Луне, сила лунного притяжения больше центробежной силы, поэтому вода образует выпуклость, направленную к Луне.

На противоположной стороне Земли преобладает цен­тробежная сила, поэтому вода образует выпуклость, на­правленную от Луны. Обе выпуклости создают высокие приливы.

В сущности, поверхность моря, которая в противном случае была бы сферической, растянута вдоль оси Земля — Луна по эллипсоиду, и, поскольку любая точка на Земле входит в зону выпуклости и выходит из нее, следом за ме­стным приливом наступает отлив.

Грег Эган Перт, Западная Австралия

Одновременные высокие приливы на противоположных сторонах Земли — результат дисбаланса гравитационных и центробежных сил. Приливы создаются притяжением Земли и Луны, и в меньшей степени — взаимодействием Земли и Солнца.

Мы привыкли считать, что Луна вращается вокруг Земли, но на самом деле Луна и Земля движутся по орби­те вокруг общего центра масс, который находится ближе к центру Земли. Центробежные силы, создаваемые орби­тальным движением обоих небесных тел, уравновешива­ют гравитационное притяжение каждого из них.

Но этот баланс точен только в центре каждого небес­ного тела. На стороне Земли, ближайшей к Луне, притя­жение Луны чуть сильнее, а центробежная сила — слабее чем у центра Земли, поэтому вода здесь притягивается к Луне. На противоположной стороне Земли притяжение слегка слабее, а центробежная сила больше, поэтому вода притягивается в противоположную сторону от Луны.

Марк Бертинат Честер, Великобритания

Соленая тайна

«Младшие классы Гленбрукской школы летом возили на эк­скурсию к морю. Нам понравилось, только непонятно, по­чему море соленое. Моя мама не знает».

Джон Коннолли Лондон, Великобритания

Вода в море соленая потому, что впадающие в него реки приносят с суши соли и другие минеральные вещества. Соли растворяются в реках, а реки несут их в море. Солн­це испаряет воду из моря, получаются тучи, а соли и мине­ральные вещества остаются, поэтому вода в море солонее, чем в реках и озерах.

Джек Кейв-Линч (9 лет) Веллингтон, Новая Зеландия

Рей Хитон Солихалл, Западный Мидлендс, Великобритания

Потери энергии

«Когда применяется так называемый эффект рогатки для ускорения межпланетных космических кораблей? Оче­видно, в нем используется притяжение планеты, но мне с моими примитивными познаниями в физике кажется, что любая кинетическая энергия, приобретенная при при­ближении к объекту, будет неизбежно потеряна как по­тенциальная при удалении от объекта. Каким образом планета придает кораблю энергию?»

Дэвид Бейтс Эли, Кембриджшир, Великобритания

У меня возникли те же затруднения, что и у автора вопроса, когда я впервые услышал о запуске «Вояджера» с примене­нием «эффекта рогатки». Очевидно, что чистого выигрыша в энергии не получится, если зонд просто преодолеет стационарное поле тяготения.

Но Юпитер и поле его притяжения вращаются вокруг солнца со скоростью около 1300 метров в секунду, и любой зонд, пролетающий за планетой, получит ускорение от ее движущегося поля тяготения — почти как серфер, использующий энергию волны. Энергию придает не поле тяготения, а кинетическая энергия движущейся планеты, которая слегка притормаживает на орбите и еще чуть-чуть приближается к Солнцу.

Планета прибавляет скорость, направляясь к Солнцу и, как ни парадоксально, вращается быстрее, чем прежде. На приближение Юпитера к Солнцу на 10-15 метров (рас­стояние, примерно равное диаметру протона), затрачива­ется более 416 мегаджоулей.

Майк Браун Натсфорд, Чешир, Великобритания

Живые и мертвые

«В одной из песен американской актрисы и певицы Пори Андерсон повторялись слова "Теперь, когда живых больше, чем мертвых..!" Правда ли это? Если да, когда это про­изошло? А если нет, может ли вообще произойти? Есть ли у нас достоверная статистика по численности населения в доисторический период?»

Джон Вудли Тулуза, Франция

Приведенный ниже ответ основан на вычислениях, опуб­ликованных Международным институтом статистики.

Если население планеты всегда росло нынешними тем­пами, удваиваясь за период, равный средней продолжи­тельности жизни человека, тогда количество ныне живу­щих превысило количество мертвых.

На самом деле все было по-другому. В прошлом слу­чались   продолжительные   периоды,   когда  численность населения совсем не росла, а люди продолжали умирать. Как ни странно, мы располагаем информацией о численнос­ти населения в разные исторические эпохи, в том числе дан­ными переписей, которые проводили римляне и китайцы.

Сведения по более древним временам получены, ис­ходя из площади обрабатываемой земли или охотничьих угодий, а также количества людей, которые могли прокор­миться плодами этой земли (с учетом существовавших тогда методов производства продуктов питания). По оцен­кам Ж.-Н. Бирабена, за 40 000 лет до начала н.э. в мире на­считывалось 500 тысяч человек. Численность населения росла, но темпы ее роста менялись: в первом тысячелетии новой эры она составляла 200—300 миллионов человек, а в начале XIX века достигла миллиарда человек.

Умножая численность населения на показатель смерт­ности, мы обнаружим, что всего с 40 000 года до н. э. до на­ших дней умерло порядка 60 миллиардов человек. А ны­нешняя численность населения всего мира не превышает 6 миллиардов.

Несмотря на то что подтвердить точность историчес­ких сведений невозможно, погрешности не могут быть на­столько велики, чтобы прийти к выводу о превосходстве численности живущих людей. Мертвых всегда было боль­ше, и так будет продолжаться еще неопределенно долгое время.

Роджер Тэтчер Нью-Молден, Суррей, Великобритания

В саду Эдемском количество живых (2 человека) превосхо­дило количество мертвых (0).

Дж. Л. Папагеоргиу Лестер, Великобритания

В древнеиндийском эпосе «Махабхарата» старшему среди пандавов Юдхиштхире бог Яма, страж загробного мира и всех праведных, задает множество вопросов, в том числе и приведенный выше, чтобы испытать познания, силу разума и правдивость Юдхиштхиры.

Превратившись в аиста, Яма охранял пруд, из которого напились четыре брата Юдхиштхиры. Не сумев ответить ни на один вопрос Ямы, братья пали мертвыми. Когда Яма в об­лике аиста спросил: «Кого больше, живых или мертвых?» — Юдхиштхира ответил: «Живых, ведь мертвых уже нет!»

Яма принял этот и все остальные ответы Юдхиштхиры который на самом деле приходился ему сыном, благосло­вил его и воскресил его мертвых братьев.

Шафи Ахмед Лондон, Великобритания

Искусственный снег

«Можно ли снизить влияние парникового эффекта, если выкрасить крыши домов в белый цвет, чтобы они отра­жали солнечные лучи так же, как снеговые шапки полюсов? Существует ли краска, обладающая отражающими свой­ствами снега?»

Пол Нолан Уоррингтон, Чешир, Великобритания

Белые крыши могли бы отражать больше солнечного све­та и компенсировать глобальное потепление. По данным Глобального картографического проекта для городской и сельской местности (GRUMP), разработанного Институ­том Земли при Колумбийском университете (Нью-Йорку, примерно 3% поверхности суши занимают различны строения.

Альбедо Земли составляет 0,29; это означает, что Земля отражает около 29% солнечного света, попадают на нее. При альбедо, равном 0,1, города поглощают больше солнечного света, чем планета в целом. Перекраска всех крыш в белый цвет увеличит альбедо Земли с 0,29 до 0,30. В соответствии с очень простой нуль-мерной моделью Земли это приведет к падению температуры на планете почти на 1° С, что полностью компенсирует глобальное потепление, возникшее с началом промышленной револю­ции. Но в нуль-мерной модели не учитывается влияние ат­мосферы и, что особенно важно, роль облаков. Интересно было бы узнать, есть ли более сложные модели, предсказы­вающие последствия подобного похолодания.

Майк Фоллоуз Уилленхолл, Западный Мидлендс, Великобритания

Гораздо полезнее было бы превратить крыши в мини-электростанции, покрыв их фотоэлектрическими плитка­ми. Эта энергия заменила бы значительную часть энергии полезных ископаемых, и нам не пришлось бы нарушать сложную и нестабильную климатическую систему Земли. Лучше профилактика, чем лечение, эффект которого неиз­вестен.

Майк Халм Норидж, Великобритания

Угасающая звезда

«Производя энергию, Солнце скорее всего теряет массу, и сила его притяжения ослабевает. Будут ли планеты по спирали отдаляться от Солнца? Если да, то насколько и как далеко окажется Земля к тому времени, как Солнце превратится в красного гиганта?»

Майк Гэнли Фернтри, Тасмания, Австралия

Солнце теряет около 4 миллионов тонн в секунду — мас­совый эквивалент энергии, которую оно вырабатывает в ходе термоядерных реакций. Еще несколько миллионов тонн — потери, вызванные солнечным ветром и другими выбросами частиц. Но даже после двух миллиардов лет эти потери составляют всего одну десятитысячную массы Солнца. Поэтому и расстояние от Солнца до Земли увели­чится на долю такого же порядка.

Ситуация кардинально изменится, когда Солнце нако­нец превратится в красного гиганта, что произойдет при­мерно через 6 миллиардов лет. В то время радиус Солнца будет в 100 раз превышать нынешний. Согласно послед­ним оценкам, в состоянии гиганта Солнце может погло­тить Меркурий, Венеру и Землю, а более удаленные плане­ты, такие как Марс, уцелеют и будут продолжать двигаться по орбитам, даже когда Солнце станет белым карликом.

Если предположить, что окончательная масса Солнца как белого карлика составит 0,6 нынешней, планетарные орбиты в этом очень далеком будущем увеличатся на 80% по сравнению с нынешними — по причинам, которые упо­мянуты в вопросе.

С. Свирам Индийский институт астрофизики, Корамангала, Бангалор, Индия

Удивительно, но, несмотря на то что каждую секунду Солн­це превращает в чистую энергию 4 миллиона тонн своей массы и будет продолжать сжигать водород, пока через несколько миллиардов лет не превратится в красного ги­ганта, оно потеряет только малую толику своей нынешней массы. Чтобы Земля сохранила свой вращательный мо­мент, радиус ее орбиты должен увеличиваться со скоро­стью всего 1 сантиметр в год.

Но этого будет слишком мало, чтобы компенсировать неуклонно усиливающуюся яркость Солнца. Поэтому

Земля обречена повторить судьбу своей небесной сосед­ки Венеры и столкнуться с последствиями возникшего естественным путем парникового эффекта — конечно, если деятельность человечества не ускорит его прибли­жение.

Майк Фоллоуз Уилленхолл, Западный Мидлендс, Великобритания