С.Семіков "Чому Земля обертається проти годинникової стрілки?"

Тихо шелестіло на осінньому вітрі пожовклі аркуші "Діалогів" Галілея. Три брата сиділи на веранді будинку, задумливо схиливши голови. Було сумно. Закінчилася чотириденна "бесіда", якій без малого чотириста років, бесіда про двох найважливіших системах світу - птолемеевой і коперниковой.

Який би цікавою не була книга, їй завжди приходить кінець. Але книга не вмирає, тим більше така. Вона залишається жити в нашій пам'яті, в наших думках. І ось, щоб оживити на час втрачене почуття, задумали три брата - а були вони математиком, астрономом і лінгвістом (так ми і будемо називати їх надалі) - самим повісті бесіду або суперечка по якомусь схожим питання.

Учасників "Діалогу" було троє: Сагредо, Сальвиати і Симпличио, і братів якраз троє. Знайшлася і відповідна тема бесіди, влаштовувала кожного. А саме, раз Галілей довів, що Земля крутиться, то розумно задатися таким питанням: "Чому Земля крутиться саме проти годинникової стрілки?" На тому і порішили.

Першим, на правах старшого брата, взяв слово Математик. Він уточнив, що напрямок обертання - характеристика відносна. Якщо дивитися з Північного полюса, то Земля обертається проти годинникової стрілки, а якщо з Південного - за годинниковою стрілкою. Значить, питання не має сенсу.

- Тут ти помиляєшся, - заперечив Астроном, який є середнім братом. - Північна півкуля Землі вважається верхнім, і дивляться зазвичай з його боку. Недарма глобуси з фіксованою віссю мають верхнім саме північну півкулю. Навіть ми, астрономи, народ суворий, говоримо: "над площиною екліптики", тобто площиною орбіти Землі, коли маємо на увазі полупространство з боку північної півкулі, і - "під", коли з боку південного. Хоча моряки високими називають широти, близькі не тільки до Північного, а й до Південного полюса, а низькими - близькі до екватора. Правда, тут справа швидше в тому, що абсолютне значення широти зростає при русі в обидві сторони від екватора. Але саме поняття про високу широті виникло в північній півкулі.

- Брат Астроном прав, - підтвердив Лінгвіст, молодший брат. - І хоча дитяче твердження про те, що у Землі є верх і низ, це історичний пережиток і наслідок зародження цивілізації в північній півкулі, але так прийнято і так зручніше. Якщо ставити питання строго, то він звучить занадто громіздко: "Чому Земля, видима з боку Північного полюса, обертається проти годинникової стрілки?"

- Добре, я відповім і на таке питання, - сказав Математик, хитро посміхнувшись. - Тільки спочатку скажіть на милість, - він підкинув монетку і показав її всім, - чому випав саме орел, а не решка? Річ у тім, поява обертання по або проти годинникової стрілки, так само, як і випадання орла чи решки, суть події випадкові і рівноімовірні.

- Ну, тут ви помиляєтеся, - перебив Астроном. - У Сонячній системі обертання проти годинникової стрілки (якщо дивитися з боку Північного полюса екліптики) є переважаючим, а значить, і більш імовірним. Тому ми, астрономи, називаємо це рух прямим, хоча воно і "проти", а рух за годинниковою стрілкою - зворотним, хоча воно і "по". Та й фізики з математиками, мабуть, тому прийняли за позитивний напрямок обертання і обходу саме рух проти годинникової стрілки. Так рухається все, що тільки можливо: поверхня Сонця, планети по орбітах і навколо осі, супутники і кільця навколо планет і навколо осі, пояс астероїдів. Лише деякі небесні тіла мають зворотний рух: лежень-Уран разом з усіма своїми супутниками, нахилив вісь обертання під площину орбіти на вісім градусів; ледащо-Венера, має найдовший день тривалістю в 243 земних дня; деякі зовнішні супутники планет-гігантів та кілька комет і астероїдів. Пояснюється переважання прямого руху в Сонячній системі тим, що такий напрямок обертання мало протопланетное хмара, з якого вона виникла. Так що шанс того, що Земля стала б обертатися за годинниковою стрілкою, вкрай малий.

У відповідь на це Математик, що вмів виготовити модель з чого завгодно, витягнув з кишені квиток на автобус і запитав:

- А ти знаєш, що шанс того, що номер цього квитка міг опинитися саме "847935", був один до мільйона і, тим не менш, випав, як бачиш, саме він. А все тому, що не має сенсу шукати ймовірність події вже після того, як воно сталося. Крім того, про ймовірність має сенс говорити лише для подій, які можуть повторюватися, які можна відтворювати або спостерігати у великій кількості, а в одній події не може бути ніяких закономірностей. Саме тому, наприклад, не можна говорити про температуру або тиск газу в обсязі, що включає всього одну або кілька молекул. Крім того, ти стверджуєш, що напрямок обертання Землі обумовлено напрямком обертання протооблака, а, між тим, ти забуваєш, що воно й саме випадково. Ти міг би, наприклад, вивчити початкові умови при киданні монети і розрахувати, яким боком вона впаде. Це говорить про те, що в принципі випадання монети це не випадкова подія. Але справа тут не в тому, що результат не можна передбачити, а в тому що він непередбачуваний без знання початкових умов, які самі випадкові. Тому і обидва напрямки обертання для Землі різновірогідні. Тепер ви, сподіваюся, розумієте, що сперечатися немає сенсу, - закінчив Математик з видом переможця. - Прав я, брат Лінгвіст?

- Обидва ви по суті праві. Суперечка ж у вас йде про слова і формулюваннях. Все залежить від того, який зміст ви вкладаєте в питання. Природно, кожен шукав і знайшов вирішення питання в близькому йому значенні: математик шукає через ймовірності, астроном - через космогонію, а я зараз дам вам третю трактування. Оскільки я лінгвіст, то шукаю сенс, перш за все, в значенні слів. - Погляд його впав на годинник. - Ось хто нас розсудить. Ви, коли чуєте про обертання за годинниковою стрілкою, уявляєте собі конкретний напрям, а я бачу слово "годинник". Для мене "за годинниковою стрілкою" - це напрямок, що збігається з ходом годинникової стрілки наших годин. Питається, чому ж люди за головний напрямок вибрали саме хід годинникової стрілки, а не, скажімо, напрямок обертання гончарного круга або обертання хвилинної стрілки? І взагалі, чому люди зробили годинну стрілку, що обертається в відому нам сторону? Я думаю, що це не випадково. За напрямок руху стрілки в механічному годиннику було прийнято напрямок обертання покажчика в перші години, створених людиною, - в сонячних. Саме вони визначили не тільки вид сучасних механічних годинників і швидкість обертання їх годинникової стрілки (тільки вона стала обертатися в два рази повільніше тіні і стрілки в деяких колишніх 24-годинних циферблатах), але і взагалі вид приладів з круговою шкалою і стрілочним покажчиком. Тільки рух годинникової стрілки-тіні в сонячний годинник мало незмінним напрямком обертання і могло бути завжди відтворено - ось чому люди і взяли його за еталон. Зауважте, тінь від стовпа, як відомо, повертається за годинниковою стрілкою - в ту ж сторону, в яку відбувається видимий рух Сонця по небосхилу. Але, як було показано Галілеєм, насправді Сонце нерухомо, а видиме його рух викликаний обертанням Землі в зворотному напрямку, тобто саме проти годинникової стрілки. Таким чином, зрозуміло, що Земля може обертатися тільки проти годинникової стрілки, якщо під цим розуміти не конкретний напрям, а саме напрямок ходу годинникової стрілки-тіні в сонячних або механічному годиннику. Якби Земля оберталася в інший бік, то іншим було б і рух годинникової стрілки.

- Ну ти, брат, сильний, - захоплено промовив Математик. - Це ж неймовірно. Виходить, якби цивілізація виникла в південній півкулі, то виявила б, що і з їх боку Земля обертається проти годинникової стрілки. Адже їх сонце рухається по небу в сторону, протилежну руху нашого, а значить, і їх годинникова стрілка оберталася б протилежно. Відносне обертання Землі і стрілки інваріантної по відношенню до перетворення напрямку обертання Землі!

- Та що там Землі, це справедливо для будь-якої планети з корінний цивілізацією, - втрутився Астроном, який, як і всі астрономи, в глибині душі плекав мрію про контакт з інопланетною розумним життям. - Уявляєте, як будуть здивовані інопланетяни, коли, зв'язавшись з ними, ми повідомимо, що їх планета обертається проти їх годинникової стрілки, іншими словами, що ми знаємо не тільки їх еталон обертання, але і напрямок обертання планети і цього еталону. Я б на їх місці здивувався.

- Ну, я б не став приписувати цьому правилу таку універсальність, - охолодив його запал Лінгвіст. - Адже слід дотримуватися відразу багатьох умов. Так, ця цивілізація могла вже забути, що таке механічний годинник, або сонячний годинник не були винайдені, наприклад через щільну хмарної атмосфери, як на Венері. Я ж робив аналіз для земної цивілізації ... На цьому пропоную поки закінчити обговорення. Бути може, завтра ми знову зберемося, щоб обговорити це і, можливо, інші питання. - Лінгвіст зіщулився. - А зараз стає темно і прохолодно, пропоную піти випити чаю. Заперечень немає?

С.Семіков

Дата установки: 08.12.2009