KSIĘŻYCOWY HAMULEC
CZY PRZYCZYNA TRZĘSIEŃ ZIEMI MA CHARAKTER KOSMICZNY? • PARADOKSALNA GÓRA WODNA • PRZYPŁYW WCALE NIE PŁYNIE • JEDNORAZOWO OTRZYMANY MAJĄTEK ZIEMI • ROK JASZCZURÓW MIAŁ O 20 DNI WIĘCEJ
"Nie ma reguły bez wyjątku." Prawidło to zawierające w sobie sprzeczność – skoro bowiem samo jest regułą, zatem jego przeciwieństwo jako wyjątek, również musi być prawdą – prawidło dotyczy również obecnego stanu młodej jeszcze dyscypliny, która w obrąbie geofizyki za zadanie postawiła sobie studia nad rotacją ziemską i przyczynami jej nieregularności. Regułą w tym wypadku jest, że analiza krótkookresowych zakłóceń ma więcej szans powodzenia aniżeli analiza zakłóceń długookresowych. Poznaliśmy już przykłady obu.
W tym rozdziale napotkamy tylko dwa wyjątki. Pierwszy polega na zdecydowanie krótkookresowych zmianach, a mianowicie przyspieszeniach i opóźnieniach tempa, w którym Ziemia obraca się w przestrzeni, występujących nagle i w sposób nieobliczalny, przy czym poszczególne zakłócenie za każdym razem wyraża się tylko bardzo małymi wartościami. Można powiedzieć, że całe szczęście, bo gdyby rzecz miała się inaczej, każde takie wydarzenie równałoby się katastrofie, która zdewastowałaby naszą Ziemię. Wystarczy sobie wyobrazić, co się dziać może – aby użyć dla ilustracji tylko jednego przykładu – w zatłoczonym autobusie przy niespodziewanym zahamowaniu, aby mieć pojęcie, do czego mogłyby doprowadzić tego rodzaju równie niespodziewane działania hamujące obrót Ziemi, gdyby były większe niż tylko znikome. Domy, ludzie, drzewa, cały luźny grunt, może nawet całe pasma górskie zostałyby nagle jak gdyby czarodziejską ręką przyspieszone, w jednej chwili wyrwane ze swego stałego miejsca i z niszczycielską prędkością odrzucone w kierunku dokładnie na wschód. Na szczęście więc rozmiar tego zakłócenia jest w rzeczywistości o wiele za nikły, aby wywołać taką katastrofę na miarę światową. Przynajmniej tak było dotąd, i to nie tylko w naszych czasach, ale niewątpliwie i w ciągu całego okresu dziejów Ziemi. Zmiany, które katastrofa o takim zasięgu wywołałaby na naszej skorupie ziemskiej, byłyby tak radykalne, że w toku obecnych badań geologicznych nie ukryłyby się przed nami nawet po setkach milionów lat.
Okoliczność ta stwarza wszelkie podstawy do usunięcia naszych obaw. Inaczej bowiem sytuacja byłaby o tyle nieprzyjemna, że przecież do dnia dzisiejszego w ogóle nie mamy najmniejszego pojęcia, skąd się właściwie biorą te nieobliczalne występujące nagle procesy hamowania i przyspieszania.
Niektórzy geofizycy doszukują się tych przyczyn w nieregularnym rozmieszczeniu stałych części w obrębie płynnych warstw jądra ziemskiego, które każdorazowo miałyby powodować pewne przesunięcia punktu ciężkości naszego globu. Hipoteza ta nie bardzo przekonuje, gdyż raczej prawdopodobne jest, że w żarze wnętrza Ziemi wszelka materia jest tak samo ciekła. Rozmyślano także nad możliwością oddziaływania wpływów pochodzących z dalekich rejonów Wszechświata, a to w związku z pewną teorią, która zakłada, że intensywność siły ciężkości pomiędzy przyciągającymi się wzajemnie masami, tak zwana stała grawitacji, uzależniona jest od stanu wszystkich innych mas Wszechświata. Ale i to są tylko czyste domysły, tym bardziej że tego rodzaju skokowe zmiany stałej grawitacji musiałyby się objawiać także jeszcze w postaci innych zmian, na przykład zmian torów planet, aczkolwiek przyznać należy, że znajdowałyby się one już na granicy możliwości pomiaru. Niejednemu człowiekowi żywiącemu przekonanie, że nauka potrafi rozwiązać najtrudniejsze nawet pytania i niedostępne zgoła problemy, zda się może dziwne, że tak trudno znaleźć przyczynę takiego stosunkowo uchwytnego "mechanicznego" zakłócenia. Istotnie, fakt ten dobitnie świadczy o tym, jak mało w gruncie rzeczy sami wiemy o widzialnym otaczającym nas świecie.
Jakkolwiek nieznaczne są owe bardzo krótkotrwałe nieregularne zakłócenia, pośrednio może jednak je odczuwamy. Istnieje bowiem przypuszczenie, że niewątpliwie mobilizowane przez nie siły bezwładu oraz wywołane przez te siły napięcia w skorupie ziemskiej mogą powodować podwyższenie tendencji do wstrząsów sejsmicznych w rejonach powierzchni ziemskiej i tak skądinąd tym zjawiskiem zagrożonych. Koncepcja ta zdaje się oczywista, miałoby się ochotę prawie rzec, że nawet byłoby dziwne, gdyby się okazało, że takiego powiązania nie ma. Sprawdzenie hipotezy wymagałoby zbadania, czy bezpośrednio po pojawieniu się tego rodzaju zakłóceń, trzęsienia Ziemi występują częściej, aniżeli to wykazuje normalna przeciętna. Wobec nadzwyczaj wielkiej liczby rejestrowanych corocznie trzęsień Ziemi o wszelkich stopniach nasilenia – ponad sto tysięcy – dowód związku przyczynowego pomiędzy zakłóceniem a częstością tych wstrząsów przeprowadzić można tylko statystycznie. Ale z kolei do takiego dowodu i w tym przypadku czas obserwacji jest jeszcze o wiele za krótki.
Drugi wyjątek dotyczy najdobitniejszego ze wszystkich dotąd odkrytych zakłóceń, tak zwanego "sekularnego" zwolnienia rotacji ziemskiej, niezwykle długookresowego stałego procesu hamowania ruchu Ziemi, który według tego, co nam dzisiaj wiadomo, będzie utrzymywać się nadal aż po najdalszą przyszłość. Pomimo wyjątkowo długookresowego charakteru tej postaci zakłócenia, pochodzenie jego jest właściwie dzisiaj już całkowicie wyjaśnione: czynnikiem, który działa hamująco na Ziemię i wreszcie doprowadzi ją kiedyś w dalekiej przyszłości do całkowitego znieruchomienia – jest Księżyc. Mechanizmem zaś działającym w tym wypadku jako hamulec jest tak zwane "tarcie pływów".
Żadne ciało niebieskie nie przebywa swojej drogi przez Wszechświat w odosobnieniu. Nad naszym Układem Planetarnym panuje siła przyciągania Słońca z powodu jego górującej tu masy. Ale i ono z kolei jest również utrzymywane na swym torze przez przeważające nad nim centrum mas, położone pomiędzy gwiazdozbiorami Strzelca i Skorpiona, i najprawdopodobniej pokrywające się z centrum układu naszej Drogi Mlecznej.
Tak samo jak Słońce utrzymuje na orbicie prócz innych planet Ziemię, podobnie Ziemia – jak wiadomo – przez swoją siłę przyciągania odgrywa tę samą rolę wobec Księżyca. Księżyc, chociaż jest partnerem znacznie mniejszym, również swą siłą ciążenia oddziałuje na Ziemię. Owa siła przyciągania Księżyca wyraża się w tym, że wszystko, co znajduje się po tej stronie powierzchni ziemskiej, nad którą on w danym czasie stoi, jest nieco lżejsze aniżeli w innych okresach, to znaczy wówczas, gdy w zasadzie działa wyłącznie siła przyciągania Ziemi. Jak wiemy, nasz ciężar oraz ciężar wszystkich innych obiektów powstaje przez przyciąganie wywołane łączną masą Ziemi, skierowane ku jej środkowemu punktowi, jako wspólnemu punktowi ciężkości całej ziemskiej materii. Tymczasem w chwili gdy Księżyc płynie nad naszymi głowami, jego siła grawitacji ciągnie w kierunku przeciwnym. Co prawda grawitacja księżycowa jest znacznie mniejsza od ziemskiej (wynosi mniej więcej jej szóstą część); jest to dzisiaj każdemu dobrze wiadome, ponieważ skutki tego mogliśmy siedząc przed ekranem obserwować na dziwnie nieziemskich ruchach astronautów. Trzeba tu jeszcze dodać, że ta stosunkowo mała siła przyciągania dociera do nas poprzez odległość 380 000 kilometrów dzielącą nas od Księżyca, co jest o tyle ważne, że siła przyciągania bardzo szybko maleje wraz z wzrostem odległości, z "kwadratem odległości", jak powiada naukowiec. Oznacza to, że siła przyciągania, wywierana przez jakieś ciało niebieskie przy podwojeniu jego odległości słabnie nie o połowę, jak można by sądzić, lecz do jednej czwartej.
Zmniejszenie naszego ciężaru i ciężaru wszystkich przedmiotów pod wpływem stojącego nad naszymi głowami Księżyca jest więc tak nieznaczne, że nie zauważamy go, że nie czujemy ani tego, że zmniejsza się ciężar naszego ciała, ani że przedmioty w naszym otoczeniu stały się lżejsze. Niemniej to oddziaływanie Księżyca rzeczywiście istnieje i dość jest wielkie, aby wywołać potężne zmiany na powierzchni Ziemi. Największa i najbardziej znana z nich jest wynikiem obu szczytów przypływowych, które siła przyciągania Księżyca wypiętrza w naszych wodach oceanicznych.
Myśli się na ogół, że góry wodne przypływu l odpływu biegną wokół Ziemi, ponieważ Ziemię przeżywamy jako trwającą w bezruchu. Tymczasem w rzeczywistości szczyty przypływowe przytrzymywane są przez siłę przyciągania Księżyca, a Ziemia musi się kręcić pod nimi. Ale wymaga to siły: obrót Ziemi przez to pływowe oddziaływanie Księżyca ulega stałemu zwalnianiu, aż w ciągu przyszłych milionów lat dojdzie wreszcie do całkowitego znieruchomienia naszej planety.
Szkic powyższy oddaje schematycznie całą sytuację. Dla uproszczenia nie wrysowano kontynentów. Jak widać, Księżyc powoduje powstanie dwóch szczytów przypływu, a jest to fakt, który dla większości ludzi zdaje się trudny do zrozumienia. Jedna z tych dwóch gór wodnych wskazuje w kierunku na Księżyc. Powstanie jej jest całkowicie oczywiste i wynika bezpośrednio z całej sytuacji. Natomiast to, że i po stronie przeciwległej do Księżyca istnieje taki szczyt przypływu, jest wiadome wielu ludziom, ale zrozumiałe tylko dla nielicznych. Powszechnie bowiem jest znane, że zmiana pomiędzy przypływem a odpływem przebiega w rytmie sześciogodzinnym. A to – jak wykazuje rzut oka na nasz szkic – możliwe jest rzeczywiście tylko dlatego, że istnieją dwa szczyty przypływu. Gdyby był tylko jeden, każdy punkt na powierzchni ziemskiej mógłby doznać fali przypływu tylko jeden raz na 24 godziny.
A więc owa "paradoksalna" góra naprawdę istnieje. Jak należy sobie tłumaczyć jej powstanie? Dla fizyka rzecz cała jest nadzwyczaj prosta, ale nie bardzo jest łatwo podać objaśnienie bez sięgania do formułek matematycznych. W pewnym uproszczeniu można całą sprawę przedstawić w sposób następujący, posługując się raz jeszcze szkicem: Księżyc w sytuacji pokazanej przez nas schematycznie naturalnie nie przyciąga tylko wody po zwróconej ku sobie stronie Ziemi, lecz również samą Ziemię, a także masy wody znajdujące się po jej drugiej stronie. Jednakże ta siła przyciągania jest bardzo zróżnicowana. Pomiędzy przednią a tylną stroną Ziemi jest bądź co bądź 12000 kilometrów, a poprzez taką odległość siła przyciągania działającego z zewnątrz ciała niebieskiego wyraźnie już maleje. Poza tym zaznacza się tu wspomniane już przez nas prawo, że siła przyciągania maleje proporcjonalnie do kwadratu odległości, a nie do jej pierwszej potęgi. W pewnym uproszczeniu – jak mówiliśmy – ale pod względem rzeczowym absolutnie prawidłowo, można sobie "paradoksalny" szczyt przypływu na tylnej stronie Ziemi wyjaśnić, stwierdzając, że woda po stronie bliższej Księżycowi silniej jest przyciągana aniżeli Ziemia, a woda po stronie przeciwnej – słabiej od samej Ziemi. Na tej zasadzie więc woda po stronie przedniej jak gdyby odpływa "od Ziemi" ku Księżycowi, podczas gdy woda po jej stronie przeciwnej pozostaje nieco w tyle.
Istnieje jeszcze drugi powód, dlaczego tworzymy sobie prawie zawsze fałszywe wyobrażenie o zmianach przypływu i odpływu, a zaprowadzi to nas bezpośrednio do sedna sprawy, o którą nam tutaj ostatecznie chodzi. Wszyscy przecież przeżywamy Ziemię z perspektywy codziennego przyzwyczajenia jako trwały nieruchomy biegun, stały punkt odniesienia całej naszej działalności. Nic tu nie zmieniło nawet odkrycie Kopernika. Zawsze jeszcze dla nas Słońce wschodzi i zachodzi i – jak za czasów Ptolemeusza i jego poprzedników – mówimy, że Księżyc i gwiazdy płyną na naszym niebie ze wschodu na zachód, mimo że dawno wiemy, iż w rzeczywistości są one nieruchome i że to Ziemia pod nimi obraca się w kierunku z zachodu na wschód. Ale już tak jest, że niełatwo wyzwolić się spod zniewalającego wrażenia bezpośredniej wizji. Prowadzimy więc coś w rodzaju podwójnej buchalterii, w zależności od tego, czy w. toku naszych codziennych spraw świat przyjmujemy po prostu tak, jak ukazuje się naszemu przeżywaniu, czy też obserwujemy go "naukowo", co ma oznaczać, że usiłujemy zdać sobie sprawę z tego, jak świat ten "naprawdę" wygląda, bez względu na nasz własny punkt widzenia i jego przypadkową perspektywę.
To że pomiędzy tymi dwoma spojrzeniami na świat taka występuje różnica, jest ostatecznie wynikiem warunków, w których powstał nasz gatunek w toku rozwoju życia na Ziemi. Właściwości bowiem, którymi dzisiaj dysponujemy jako ludzie, zostały wyhodowane przez biologiczne mechanizmy ewolucji jedynie pod tym kątem, czy naszemu gatunkowi ułatwiają one czy też nie ułatwiają przetrwania w warunkach środowiska. Mózg nasz pierwotnie wcale nie został z natury stworzony jako narząd mający pełnić funkcję umożliwiającą nam poznanie świata, takim jakim jest obiektywnie. I ten organ także, jak wszystkie inne, rozwinął się jako pomoc w przetrwaniu. Nic więc dziwnego, że nawet i do tej pory – pomimo wszelkiej naszej wiedzy o bezruchu sfery gwiazd stałych – nie możemy uwolnić się od przemożnego wrażenia, iż niebo nad naszymi głowami się porusza.
W rzeczywistości o wiele większym zdziwieniem napawa fakt, że pomimo czysto pragmatycznych celów funkcjonalnych, które zadecydowały o rozwoju ludzkiego mózgu, jesteśmy dzisiaj zdolni do obserwowania i badania stanów i faktów nie mających bezpośrednio absolutnie nic wspólnego z naszymi szansami przetrwania, jak na przykład prawidła torów planet czy też działające pomiędzy Ziemią a Księżycem siły pływów. Kto konsekwentnie zechce dalej ciągnąć ten tok myślowy, zrozumie nagle, dlaczego tak wiele zjawisk występujących w naturze – na przykład procesy w obrębie jądra atomu – dla naszego wyobrażenia są nie do pojęcia, są dla nas "niewyobrażalne". W istocie dość już jest podziwu godne, że potrafimy w ogóle wnikać w takie dziedziny natury, jakie nas w pewnym sensie nic nie "obchodzą" jako biologiczne organizmy, przy czym wnikanie to dzieje się pośrednio na szczudłach abstrakcyjnych formułek i logicznych symboli, którymi potrafimy się posługiwać i liczyć, które jednak dla naszej wyobraźni nadal pozostają puste.
Dlatego właśnie ulegamy wrażeniu, że fala szczytu przypływu wędruje raz na 24 godziny wokół całego globu nad Ziemią, którą wyobrażamy sobie jako pozostającą w bezruchu. Tymczasem w rzeczywistości oba szczyty przypływu, o których była mowa, mają stały kierunek względem Księżyca, a Ziemia jest tą, która się pod nimi musi obracać. A to wymaga pracy w fizycznym rozumieniu tego słowa. Gdy sobie teraz uzmysłowimy taki obraz Ziemi unoszącej się w przestworzach, zmuszonej do obracania się wokół siebie pod górami wody piętrzonymi przez jej własny Księżyc, natychmiast zrozumiemy, jak fałszywe jest pojęcie uważane za oczywiste, że obrót
Ziemi wokół swojej osi odbywa się gładko i bez żadnego oporu, ponieważ przebiega w pustym Wszechświecie. Naturalnie nie wolno tutaj popełniać błędu sądząc, że woda jako całość przytrzymywana jest w bezruchu przez siłę przyciągania Księżyca. Gdyby tak było, Ziemia już dawno byłaby unieruchomiona. Mówiąc ściślej: obracałaby się w ciągu miesiąca tylko jeden jedyny raz wokół siebie, ukazując Księżycowi stale tę samą stronę. Doba trwałaby tyle co cały miesiąc, a Słońce wschodziłoby i zachodziło nad określonym punktem powierzchni Ziemi tylko dwanaście razy w ciągu całego roku.
Taka sytuacja rzeczywiście nastąpi kiedyś w dalekiej przyszłości jako skutek hamującego oddziaływania Księżyca przez tarcie pływów – co do tego nie może być żadnej wątpliwości. Jednakże ów końcowy etap procesu nadejdzie w bardzo odległej epoce, za dwa, a może dopiero za trzy miliardy lat, gdyż wpływ Księżyca nie hamuje obrotu Ziemi znowu aż tak bardzo. Wewnętrzne tarcie wody jest o wiele za silne na to, aby wszystkie oceany nie uczestniczyły także od dawna i bez żadnej zwłoki w ruchu obrotowym powierzchni ziemskiej. Szczyt przypływu, którego kierunek jest ustalony, zawiera więc coraz nowe i nowe cząsteczki wody, podobnie jak przebiegająca na powierzchni otwartego morza fala sztormowa w rzeczywistości nie nosi z sobą i nie transportuje wody, lecz wprowadza każdą poszczególną cząsteczkę wody w ciągły ruch w górę i w dół. Widzialną, przebiegającą po powierzchni falę tworzą owe ruchy sąsiadujących cząsteczek wody, wykonywane każdorazowo z małą zwłoką w czasie; fala nie jest zatem wyrazem przemieszczenia materii, lecz tylko czasowego przesunięcia taktu ruchu pionowego w tym samym miejscu. Zatem trud naszej Ziemi przy obrocie wokół własnej osi nie jest aż tak ciężki, jaki byłby, gdyby masy wody na jej powierzchni były przytrzymywane przez Księżyc i nie uczestniczyły w ruchu rotacyjnym. O tym jednak nie ma mowy. Pomimo to piruet, który Ziemia wykonuje w przestrzeni, jest wskutek wpływu Księżyca dość wyczerpujący. Nawet wtedy gdy Ziemia w czasie rotacji zabiera ze sobą wody swej powierzchni, w momencie, w jakim podczas tego obrotu jeden z kontynentów przybliża się do jednego ze szczytów przypływu, wybrzeże tego kontynentu uderza w przytrzymywaną przez Księżyc górę wodną. Sprawa obserwowana z Ziemi z jednego punktu wybrzeża wygląda odwrotnie. Obserwator nabiera przekonania, że to fala przypływu zbliża się do wybrzeża i uderza weń. Jednakże w rzeczywistości jest całkowicie bez znaczenia dla powstania i obliczenia sił wywołanych przez zderzenie wody z wybrzeżem kontynentu, który ze zderzających się ośrodków wyobrazimy sobie jako ruchomy, a który jako znajdujący się w spoczynku. Rezultat w obu wypadkach jest taki sam, tak jak na przykład w odniesieniu do fatalnych konsekwencji żadnej nie ma różnicy, czy wjedziemy naszym samochodem z szybkością 60 kilometrów na godzinę w parkujący wóz, czy też sami stoimy w bezruchu, a inny wóz na nas wjedzie z tą sama szybkością.
Obecnie pragniemy raz jeszcze – w sensie , naukowego spojrzenia" na sytuację – wyjaśnić sobie, rzuciwszy ostatni raz okiem na schemat na s. 225, że w związku ze zjawiskiem pływów rzeczywiście Ziemia ze swymi kontynentami (których dla większej przejrzystości nie wrysowaliśmy do schematu) w trakcie swego obrotu wokół siebie wciąż i od nowa zmuszona jest do atakowania wzniesieniem swoich wybrzeży obu wytworzonych przez Księżyc szczytów przypływu czy też gór wodnych. Na pierwszy rzut oka widzimy, że to wymaga pracy, a praca oznacza w tym przypadku, że tkwiący w Ziemi moment pędu powoli się zużywa. To co u łyżwiarki wywołuje tarcie łyżew na lodzie i opór powietrza, w odniesieniu do Ziemi załatwia tarcie nierównej powierzchni ziemskiej o szczyty przypływu oceanów, czyli "tarcie pływów".
Swój moment pędu Ziemia otrzymała w posagu przy swoim powstaniu przed czterema czy pięcioma miliardami lat, jako jednorazowo nabyty majątek, który może tylko trwonić, ale którego nigdy do końca swoich dziejów nawet w najmniejszym ułamku nie może odzyskać. Fakt, że Ziemia tak jak większość planet – ale nie wszystkie – obraca się wokół siebie stosunkowo prędko, musi być związany z historią jej powstania, którą ciągle jeszcze znamy niedostatecznie. Wyjaśnić to można tylko wysuwając hipotezę, że Ziemia również powstała z dużej liczby drobnych okruchów materii wypełniających w postaci obłoku bardzo rozległą przestrzeń; okruchy te pod wpływem wzajemnego przyciągania mas zaczęły się powoli poruszać w kierunku wspólnego punktu ciężkości, co dało początek ciągłej kontrakcji tego obłoku. Według wszelkiego prawdopodobieństwa Ziemia jest wynikiem przebiegu takiego samego procesu jak Słońce i chyba także wszystkie inne ciała niebieskie. Dyskusyjna jest jeszcze dzisiaj sprawa, czy Ziemia również wykształciła się z obłoku gazowego (założenie, przeciwko któremu przemawia duża zawartość ciężkich metali, czym skład Ziemi różni się tak zasadniczo – – i w sposób trudny do zrozumienia – od Słońca), czy też z chmury złożonej z drobnocząstkowego pyłu, w której rozmaite pierwiastki, z jakich obecnie planeta nasza się składa, występowały już w odpowiednich proporcjach.
Jakikolwiek byłby skład owego obłoku stanowiącego ongiś kosmiczny zarodek naszej Ziemi, już w przypadku Słońca dokładnie śledziliśmy przebieg kontrakcji takiego tworu i widzieliśmy, że musi przy tym prędzej czy później dojść do ruchu karuzeli, do tego, aby cały twór zaczął obracać się wkoło. Tutaj także efekt piruetu, jaki poznaliśmy tymczasem, odgrywa ważną rolę. Bardzo wolny z początku ruch obrotowy w miarę dalszego kurczenia się wzrasta w takim stopniu, w jakim cały twór zmniejsza swoją średnicą. Przez cały przeciąg czasu, w którym obłok, będący pierwszym stadium Ziemi, ściągał się z wolna do postaci rozżarzonej do czerwoności piłki, obroty jego stawały się coraz prędsze. Owo przyśpieszenie ustało dopiero, gdy skończyła się kontrakcja, gdy żarząca pra-Ziemia doszła do swoich ostatecznych rozmiarów, przy czym oczywiście temperatury jej, znowu w przeciwieństwie do Słońca, wobec niewielkiej masy nigdy nie były nawet w przybliżeniu dość wysokie, aby doprowadzić do rozruchu procesów atomowych w jej wnętrzu. Z tą chwilą Ziemia osiągnęła swoją największą prędkość rotacji; od tego momentu obroty jej stają się coraz powolniejsze.
Nie było już teraz żadnego źródła, z którego rotacja ziemska mogłaby czerpać dalsze przyśpieszenie. Prędkość piruetu wzrastać może tylko do momentu, w którym średnica obiektu wykonującego ruch żyroskopowy osiągnie możliwie najmniejszą wielkość. Na cały dalszy żywot musi Ziemi wystarczyć "rozpęd", którego nabrała swego czasu w pierwszej fazie swoich dziejów. Każda utracona odrobina ginie definitywnie i nieodwracalnie. Jest to powód, dla którego tarcie pływów, jakkolwiek w rzeczywistości bardzo niewielkie, ze względu na swoją ciągłość odgrywa jednak decydującą rolę w historii Ziemi.
Zdziwienie może wywołać, że mówimy tutaj o tarciu pływów jako o stosunkowo niewielkiej sile. Wszak przy opisywaniu jej powstania uczestniczące procesy stanowiące jej źródło, a więc stale powtarzające się zderzenie obu szczytów przypływu z brzegami ziemskich kontynentów – wyglądały dość potężnie. Niemniej w świetle panujących tu stosunków wielkości i mas musimy uznać oddziaływanie pływów na obrót Ziemi za siłę słabą, gdyż w porównaniu do oceanów, w których tworzą się szczyty przypływu, masa Ziemi jest wprost olbrzymia. Wyrażony w liczbach stosunek mieści się w rzędach wielkości jeden do czterech milionów. Zilustruje nam to znowu nasz stary eksperyment myślowy: jeżeli wyobrazimy sobie Ziemię jako gładką wypolerowaną kulę bilardową – grubość nalotu, który stworzylibyśmy chuchając na nią, w skali reprezentowanej przez model, już znacznie przewyższy głębię oceanów. (Aby znaleźć się w skali, nalot ten musiałby przeciętnie wykazywać grubość tylko sześciu setnych milimetra.)
Wobec tego szczyt przypływu unoszący się z tak stosunkowo cienkiego nalotu nie może rozwijać zbyt silnego działania hamującego. Niemniej działanie to istnieje. Jakkolwiek bardzo małe, występuje ono od chwili, w której Ziemia ma swego satelitę, wprowadzającego w ruch mechanizm pływów. Hamowanie wywołane przez Księżyc wynosi, jak tymczasem już stwierdzono, w ciągu jednego wieku tylko nieco więcej ponad jedną tysiączną sekundy dziennie (dokładnie 0,00164 sekundy). W ciągu stu lat dni stają się więc z wolna dłuższe tylko o tę maleńką wielkość. Jest to wartość dla nas niedostrzegalnie mała. Ale w rozmiarach epok geologicznych odgrywa ona rolę, gdyż efektu tego, jak już wspomnieliśmy, nagromadza się coraz więcej i nieodwracalnie przez cały okres dziejów, aż w daleką przyszłość
Gdy przed 200 milionami lat na Ziemi panowały jaszczury, rok miał jeszcze 385 dni, a nie tylko 365 jak dzisiaj. Prędkość, z jaką Ziemia obraca się wokoło Słońca, to znaczy długość roku, pozostaje oczywiście niezmienna. Gdy więc Ziemia w jakiejś epoce obraca się wokół siebie prędzej czy też wolniej, w związku z czym dnie są krótsze czy też dłuższe, w kalendarzu wyraża się to tym, że więcej lub mniej takich dni mieści się w rozmiarze czasu jednego roku. Jeżeli rok jaszczurów liczył sobie jeszcze 385 dni, oznacza to, że każdy z tych dni trwał w tym czasie tylko 23 nasze dzisiejsze godziny, a nie 24. Rok bowiem dzisiaj, tak samo jak przed 200 milionami lat, ma 8760 godzin. Gdy liczbę tę podzielimy przez 365, to znaczy przez liczbę dni obecnego roku, otrzymamy 24, gdy dzielimy ją przez 385 – wówczas wynik daje nam już tylko 23 godziny.
Im bardziej cofamy się w historii Ziemi, tym szybsze były obroty ziemskie, tym krótsze były więc dni, tym krótszy bowiem był czas, w którym tarcie pływów mogło już działać hamująco na rotację ziemską. Gdy pierwsze rośliny zaczynały zasiedlać ląd i zakorzeniać się na stałym brzegu, to jest przed mniej więcej 400 milionami lat, rok musiał chyba liczyć jeszcze 405 dni, z których każdy trwał tylko 21,5 godziny. A gdy w erze kambryjskiej, jeszcze przed pojawieniem się pierwszych kręgowców, na obficie już rozwiniętych we wszystkich pramorzach organizmach bezkręgowych, wytwarzały się tu i ówdzie – jako nowy "wynalazek" – pierwsze zewnętrzne szkielety ochronne, to jest mniej więcej 600 milionów lat przed naszymi czasy – dzień mógł być nie dłuższy niż 20 godzin; nie mniej jak 425 tych krótkich dni musiało się mieścić w przebiegu jednego roku.
Wszystko to nie jest jedynie czystą teorią; jest to więcej niż tylko logiczna i siłą rzeczy narzucająca się dedukcja wyprowadzona ze stwierdzonego obecnie stanu naszego świata; wszystko to kiedyś, chociaż przed niewyobrażalnie dawnymi czasy, było rzeczywistością – bezpośrednio udowodnił to niedawno amerykański uczony J. Wells dokonując pewnego zdumiewającego odkrycia. Błyskotliwy pomysł umożliwił mu dosłownie bezpośrednie przeliczenie dni jednego roku z epoki dewońskiej. W tym celu wziął skamieniałe lub – jak mówią uczeni – "sfosylizowane" koralowce, pochodzące sprzed około 370 milionów lat, co można było bezspornie stwierdzić przy użyciu różnych metod określania wieku. Jak wiadomo na podstawie obserwacji żyjących obecnie koralowców, organizmy te wykształcają swoje twarde jak kamień szkielety w rytmie pór roku, tak że na powierzchni występują regularne pierścienie rocznych przyrostów, podobnie jak na przekroju pnia drzewa (porównaj ilustrację na stronie 277). Amerykański naukowiec przebadał swoje skamieniałe koralowce jeszcze bardziej dokładnie To, czego oczekiwał, było rzeczywiście faktem: przy silnym powiększeniu można było rozpoznać w obrębie wyraźnie odgraniczonych od siebie pierścieni rocznych – jeszcze i pierścienie dzienne, cienkie linie, które przed 370 milionami lat powstały przez to, że w tym czasie koralowce wstrzymywały swoją produkcję wapna każdej nocy przy spadku temperatury i zanikaniu światła. A gdy Amerykanin przystąpił do liczenia owych dziennych pierścieni, odkrył, że w każdym pierścieniu rocznym jest ich równo 395, czyli – praktycznie biorąc – liczba zgodna z liczbą dni roku epoki, w której zwierzęta te żyły, obliczona metodą opisanego powyżej wstecznego wyliczenia, opartego na efekcie zwłoki wywieranym przez tarcie pływów na długość dni.

Brak komentarzy:
Prześlij komentarz