Домой » Статьи и публикации » ПОЧЕМУ ЗЕМЛЯ ВРАЩАЕТСЯ ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ?

ПОЧЕМУ ЗЕМЛЯ ВРАЩАЕТСЯ ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ?

(полный вариант статьи из журнала «Квант», №4, 2006, без купюр)

***

Тихо шелестели на осеннем ветру пожелтевшие листы «Диалогов» Галилея. Три брата сидели на веранде дома, задумчиво склонив головы. Было грустно. Закончилась четырехдневная «беседа», которой без малого четыреста лет, беседа о двух важнейших системах мира — птолемеевой и коперниковой.
Какой бы интересной ни была книга, ей всегда приходит конец. Но книга не умирает, тем более такая. Она остается жить в нашей памяти, в наших мыслях. И вот, чтобы оживить на время потерянное чувство, задумали три брата — а были они математиком, астрономом и лингвистом (так мы и будем называть их в дальнейшем) — самим повести беседу или спор по какому-нибудь схожему вопросу.
Участников «Диалога» было трое: Сагредо, Сальвиати и Симпличио, и братьев как раз трое. Нашлась и подходящая тема беседы, устраивавшая каждого. А именно, раз Галилей доказал, что Земля вертится, то разумно задаться таким вопросом: «Почему Земля вертится именно против часовой стрелки?» На том и порешили.
Первым, на правах старшего брата, взял слово Математик. Он уточнил, что направление вращения — характеристика относительная. Если смотреть с Северного полюса, то Земля вращается против часовой стрелки, а если с Южного — по часовой стрелке. Значит, вопрос не имеет смысла.
— Тут ты ошибаешься, — возразил Астроном, являющийся средним братом. — Северное полушарие Земли считается верхним, и смотрят обычно с его стороны. Недаром глобусы с фиксированной осью имеют верхним именно северное полушарие. Даже мы, астрономы, народ строгий, говорим: «над плоскостью эклиптики», т.е. плоскостью орбиты Земли, когда имеем в виду полупространство со стороны северного полушария, и — «под», когда со стороны южного. Хотя моряки высокими называют широты, близкие не только к Северному, но и к Южному полюсу, а низкими — близкие к экватору. Правда, тут дело скорее в том, что абсолютное значение широты растет при движении в обе стороны от экватора. Но само понятие о высокой широте возникло в северном полушарии.
— Брат Астроном прав, — подтвердил Лингвист, младший брат. — И хотя детское утверждение о том, что у Земли есть верх и низ, это исторический пережиток и следствие зарождения цивилизации в северном полушарии, но так принято и так удобнее. Если задавать вопрос строго, то он звучит слишком громоздко: «Почему Земля, видимая со стороны Северного полюса, вращается против часовой стрелки?»
— Хорошо, я отвечу и на такой вопрос, — сказал Математик, хитро улыбнувшись. — Только сначала ответьте мне, — он подбросил монетку и показал ее всем, — почему выпал именно орел, а не решка? Видите ли, появление вращения по или против часовой стрелки, так же, как и выпадение орла или решки, суть события случайные и равновероятные.
— Ну, здесь вы ошибаетесь, — перебил Астроном. — В Солнечной системе вращение против часовой стрелки (если смотреть со стороны Северного полюса эклиптики) является преобладающим, а значит, и более вероятным. Поэтому мы, астрономы, называем это движение прямым, хотя оно и «против», а движение по часовой стрелке — обратным, хотя оно и «по». Да и физики с математиками, видимо, поэтому приняли за положительное направление вращения и обхода именно движение против часовой стрелки. Так движется все, что только возможно: поверхность Солнца, планеты по орбитам и вокруг оси, спутники и кольца вокруг планет и вокруг оси, пояс астероидов. Лишь немногие небесные тела имеют обратное движение: лежебока-Уран вместе со всеми своими спутниками, склонивший ось вращения под плоскость орбиты на восемь градусов; лентяйка-Венера, имеющая самый длинный день продолжительностью в 243 земных дня; некоторые внешние спутники планет-гигантов да несколько комет и астероидов. Объясняется преобладание прямого движения в Солнечной системе тем, что такое направление вращения имело протопланетное облако, из которого она возникла. Так что шанс того, что Земля стала бы вращаться по часовой стрелке, крайне мал.
В ответ на это Математик, умевший изготовить модель из чего угодно, вытащил из кармана билет на автобус и спросил:
— А ты знаешь, что шанс того, что номер этого билета мог оказаться именно «847935», был один к миллиону и, тем не менее, выпал, как видишь, именно он. А все потому, что не имеет смысла искать вероятность события уже после того, как оно произошло. Кроме того, о вероятности имеет смысл говорить лишь для событий, которые могут повторяться, которые можно воспроизводить или наблюдать в большом количестве, а в одном событии не может быть никаких закономерностей. Именно поэтому, например, нельзя говорить о температуре или давлении газа в объеме, включающем всего одну или несколько молекул. Кроме того, ты утверждаешь, что направление вращения Земли обусловлено направлением вращения протооблака, а, между тем, ты забываешь, что оно и само случайно. Ты мог бы, например, изучить начальные условия при бросании монеты и рассчитать, какой стороной она упадет. Это говорит о том, что в принципе выпадение монеты это не случайное событие. Но дело здесь не в том, что результат нельзя предугадать, а в том что он непредсказуем без знания начальных условий, которые сами случайны. Поэтому и оба направления вращения для Земли равновероятны. Теперь вы, надеюсь, понимаете, что спорить бессмысленно, — закончил Математик с видом победителя. — Прав я, брат Лингвист?
— Оба вы по сути правы. Спор же у вас идет о словах и формулировках. Все зависит от того, какой смысл вы вкладываете в вопрос. Естественно, каждый искал и нашел решение вопроса в близком ему значении: математик ищет через вероятности, астроном — через космогонию, а я сейчас дам вам третью трактовку. Поскольку я лингвист, то ищу смысл, прежде всего, в значении слов. — Взгляд его упал на часы. — Вот кто нас рассудит. Вы, когда слышите о вращении по часовой стрелке, представляете себе конкретное направление, а я вижу слово «часы». Для меня «по часовой стрелке» — это направление, совпадающее с ходом часовой стрелки наших часов. Спрашивается, почему же люди за главное направление выбрали именно ход часовой стрелки, а не, скажем, направление вращения гончарного круга или вращение минутной стрелки? И вообще, почему люди сделали часовую стрелку вращающейся в известную нам сторону? Я думаю, что это не случайно. За направление движения стрелки в механических часах было принято направление вращения указателя в первых часах, созданных человеком, — в солнечных. Именно они определили не только вид современных механических часов и скорость вращения их часовой стрелки (только она стала вращаться в два раза медленнее тени и стрелки в некоторых прежних 24-часовых циферблатах), но и вообще вид приборов с круговой шкалой и стрелочным указателем. Только движение часовой стрелки-тени в солнечных часах обладало неизменным направлением вращения и могло быть всегда воспроизведено — вот почему люди и взяли его за эталон. Заметьте, тень от столба, как известно, поворачивается по часовой стрелке — в ту же сторону, в которую происходит видимое движение Солнца по небосводу. Но, как было показано Галилеем, в действительности Солнце неподвижно, а видимое его движение вызвано вращением Земли в обратном направлении, т.е. именно против часовой стрелки. Таким образом, понятно, что Земля может вращаться только против часовой стрелки, если под этим понимать не конкретное направление, а именно направление хода часовой стрелки-тени в солнечных или механических часах. Если бы Земля вращалась в другую сторону, то другим было бы и движение часовой стрелки.
— Ну ты, брат, силен, — восхищенно проговорил Математик. — Это же невероятно. Получается, если бы цивилизация возникла в южном полушарии, то обнаружила бы, что и с их стороны Земля вращается против часовой стрелки. Ведь их солнце движется по небу в сторону, противоположную движению нашего, а значит, и их часовая стрелка вращалась бы противоположно. Относительное вращение Земли и стрелки инвариантно по отношению к преобразованию направления вращения Земли!
— Да что там Земли, это справедливо для любой планеты с коренной цивилизацией, — вмешался Астроном, который, как и все астрономы, в глубине души лелеял мечту о контакте с инопланетной разумной жизнью. — Представляете, как будут удивлены инопланетяне, когда, связавшись с ними, мы сообщим, что их планета вращается против их часовой стрелки, иными словами, что мы знаем не только их эталон вращения, но и направление вращения планеты и этого эталона. Я бы на их месте удивился.
— Ну, я бы не стал приписывать данному правилу такую универсальность, — охладил его пыл Лингвист. — Ведь требуется выполнение сразу многих условий. Так, эта цивилизация могла уже позабыть, что такое механические часы, или солнечные часы не были изобретены, например из-за плотной облачной атмосферы, как на Венере. Я же производил анализ для земной цивилизации… На этом предлагаю пока закончить обсуждение. Быть может, завтра мы снова соберемся, чтобы обсудить этот и, возможно, другие вопросы. — Лингвист поежился. — А сейчас становится темно и прохладно, предлагаю пойти выпить чаю. Возражений не имеется?

С. Семиков

comments powered by HyperComments
Екатерина Ласкова
2014-09-11 16:12:08
Устройство Вселенной сложно описать словами, но это очень красиво, когда смотришь на Вселенную со стороны.
Любовь Лавренова Бабенко
2015-09-19 03:17:22
я вообще в шоке...училась и не доучилась...
Plyton
2015-10-18 19:52:55
Земля не вращается против часовой стрелки. Планета Земля существует возникла раньше несколько миллионов или миллиардов лет назад, как появились часики, показывающие земное время. И стрелочка часовая даже по научным воззрениям не может быть точкой отчета или некой космической силой вокруг, которой решила вдруг по порхать вокруг часовой стрелки…. Название темы похоже на журналисткий трюк, чтобы как-то заинтересовать скучную публику. Смотря какую выбрать точку отчета, места расположение часов и принять во внимание другие факторы, о которых автор темы не затрагивает. Сам вопрос в корне неверен. Поскольку не затрагивает принцип точки отсчёта и возможность расположения часиков.