До сих пор мы рассматривали землю, как правильный шар. Это не совсем верно. Точные измерения показали, что земля у экватора имеет небольшое утолщение, а у полюсов сдавлена так, что радиус земли у экватора больше радиуса у полюса на 21 километр. Если эту разницу представить на шаре с радиусом в 2 метра, то оба радиуса будут различаться всего на 7 миллиметров, т.е. на величину для глаза совершенно незаметную. Следовательно, экваториальная припухлость и приплюснутость у полюсов земли почти что совсем не отражаются на ее форме. Эту незначительную неправильность формы можно объяснить вращением земли вокруг ее оси. На нескольких простых примерах мы это ясно поймем.
Привяжите теперь камень к нитке и начните ее быстро вращать. Разве вы не чувствуете, как нить постепенно натягивается и чем быстрее вы крутите, тем больше становится натяжение? Ускорьте еще больше движение — только смотрите, чтобы никого не было поблизости: нить разрывается и камень далеко улетает. Нить то слабая, а алюминиевый профиль, очень прочный и может использоваться во многих направлениях производства. Таким образом, при вращении камень обнаруживал стремление вырваться из рук, т.е. из центра своего вращательного движения. Когда это стремление достигло определенной силы, слишком натянутая нить разорвалась. Итак, каждое крутящееся или вращающееся тело обнаруживает стремление удалить свои части от точки, вокруг которой происходит вращение. Эту силу, образующуюся при вращении, называют центробежной силой. Она тем больше, чем быстрее вращается тело. Значит, эта центробежная сила прижимает воду ко дну вращающегося стакана и, несмотря на его опрокинутое положение, не позволяет ей выливаться. Та же центробежная сила разрывает натянутую камнем нить.
Центробежная сила изменяет форму шара, вращающегося вокруг оси; она сплющивает его на полюсах и утолщает у экватора. При этом мы должны принять, как это само собой разумеется, что шар должен быть достаточно мягок для того, чтобы вращательное движение могло его в одно и то же время сдавить и утолщить.
Но современная земля представляет в общем твердое тело и, следовательно, сплющиться она должна была в одном из ранних периодов своего развития. Точные исследования земной коры действительно показали, что наша планета прежде находилась в огненно-жидком состоянии. Затем, в течение многих миллионов лет остывания и затвердевания, она сохранила форму, приданную ей центробежной силой. Длительное изучение земли действительно показало, что пассивные скалы, которые являются основанием наших материков, когда-то находились в жидком состоянии, подобно руде в плавильной печи, и горы, несмотря на то, что они поднимаются под облака, когда-то были лишь частью одного океана из расплавленных каменных масс. Центробежная сила и теперь еще оказывает действие на жидкие части земной поверхности—моря и океаны. Они обнаруживают понижение уровня на полюсах и повышение на всем протяжении экватора.
Центробежная сила стремится удалить тела с земной поверхности; шла тяготения, наоборот, старается удержать их на месте. Таким образом, между этими двумя силами происходит беспрерывная борьба. Но так как сила тяготения больше, то тела не выбрасываются «с земной поверхности и, несмотря на вращение, остаются в покое. Но центробежная сила может стать равной или даже больше силы тяготения, если ускорить вращение земли — ведь мы знаем, что центробежная сила увеличивается вместе с увеличением скорости вращения. Можно вычислить, что для того, чтобы центробежная сила стала равной силе тяготения на экваторе, где вращение происходит с наибольшей быстротой, требуется ускорить вращение земли в 17 раз, т.е. земля должна делать полный оборот не в 24 часа, а в 1 час 25 минут. При этих условиях камень будет притягиваться землей и отталкиваться от нее центробежной силой с одинаковой силой и, будучи поднят «с земли, он не стал бы падать обратно, а оставался бы свободно видеть в воздухе. Воды перестали бы течь и опрокинутый сосуд с водой не потерял бы ни единой капли жидкости; короче говоря, все тела лишились бы веса.
Постараемся еще ближе представить себе мир, где центробежная сила уничтожила силу тяготения. Такое положение вам, вероятно, понравится. Вам вспоминаются рассказы о великанах, которые с легкостью опрокидывают горы, и о сказочных героях, совершающих головоломные прыжки.
Но не забудьте также о морях, которые, вследствие чрезмерной центробежной силы, ринутся на материки и затопят их; подумайте о том, что реки не будут повиноваться уклону местности и перестанут течь. Примите во внимание, что облака перестанут снабжать нас благодатными дождями, ибо падение дождя сделается невозможным,—что наши дома, при малейшем дуновении. ветра, подобно пушинке, поднимутся в воздух; что, наконец, мы сами сделаемся жалкой игрушкой ветра: он будет бросать нас по воздуху, то туда, то сюда,—нас, лишенных всякой опоры.