Воздушное путешествие одного Гей-Люссака. Следствие его наблюдений над магнетизмом и температурой. Важность воздушных путешествий

Гей-Люссак поднялся 16 сентября 1804 г., утром в девять часов и 40 минут. Он достиг высоты в 7016 метров (немного более 6½ верст), самой большой из всех, на какие поднимались все прежние воздухоплаватели, и которую немного перешли недавно г.г. Бараль и Биксио.

В этот раз физика обогатилась важными сведениями. Постараюсь предложить их в немногих словах.

На высоте в 7016 метров термометр опустился до 9,5° ниже нуля и в то же время термометр нашей обсерватории показывал +27, 75°, в тени и на севере. Итак, от десяти часов утра до трех пополудни Гей-Люссак перенес перемену температуры в 37°. Итак, вечный снег, лежащий на вершинах гор, не зависит от одного особенного действия утесистых вершин на окружающий их воздух, потому что на пути воздухоплавателя не было ни одной значительной возвышенности.

Такие перемены температуры не связываются ли простым математическим законом с переменами высот или расстояний от земли?

Сам Гей-Люссак не считает своих наблюдений совершенно точными, потому что он поднимался весьма быстро, и оттого термометр его не мог верно показывать температуру различных слоев атмосферы; но если примем, что в наблюдениях нет больших ошибок, то можем вывести любопытное заключение: близ земли температура переменяется менее, нежели даже не в высоких странах атмосферы.

Но я должен заметить, что обыкновенный способ рассмотрения аэростатических наблюдений грешит против логики. В аналитической формуле, посредством которой вычисляются последовательные высоты поднимающегося шара, подразумевается, что температура равно понижается во всех странах атмосферы на одной и той же высоте. Наблюдения 1804 г. и наблюдения позднейшие могут привести к результатам, не подлежащим никакому возражению только в том случае, когда их будут рассматривать по способу, предложенному нашим остроумным и знаменитым товарищем, Био.

Все сомнения уничтожаются, если наблюдатели, избрав приличные места, будут определять высоты шара соответствующими наблюдениями посредством теодолитов. Я надеюсь, что ученые в академии обратят внимание на мое замечание, когда захотят предпринять новые исследования о физическом устройстве нашей атмосферы.

Во время путешествий Гей-Люссака показания Соссюрова гигрометра были неправильны; но приняв в расчет соответствующие температуры различных слоев воздуха, товарищ наш нашел, что количество влаги, содержащейся в атмосфере, весьма быстро уменьшается с высотами.

В 1804 г. знали уже, что во всех географических широтах и в небольших расстояниях от земли, оксиген и азот в состав воздуха входят почти в одинаковых пропорциях. Это доказали Кавендиш, Макарти, Бертолле и Деви. Соссюр, разлагая воздух, взятый на Альпийских горах, также нашел, что состав его ничем не отличается от состава воздуха долин. Эвдиометрические исследования Гей-Люссака, произведенные с большою точностью над воздухом, собранным на высоте 6636 метров, привели к заключению, что он не только составлен из оксигена и азота в обыкновенной пропорции, но не содержит ни одного атома гидрогена.

Нет надобности напоминать о важности этих результатов; они доказывают неосновательность гипотез, которыми метеорологи объясняли происхождение падающих звезд и других огненных явлений в атмосфере.

Следующая выписка из донесения Гей-Люссака дает нам истинное понятие об изнурении самых крепких путешественников, всходивших на высокие горы, например, на Монблан.

«Достигнув, — пишет наш бесстрашный физик, — высоты 7016 метров над средним уровнем моря, я почувствовал стеснение в дыхании; но оно не было так велико, чтоб я нашел необходимым спускаться к земле. Мой пульс сделался весьма быстрым, и вдыхая весьма часто сухой воздух, я не удивился, что от сухости в горле я не мог проглотить ни одного куска хлеба».

Перейдем теперь к опыту, который был побудительной причиной двух воздушных путешествий по распоряжению Института. Я уже сказал, что желали увериться, точно ли магнитность земли быстро уменьшается с высотой. Во второе путешествие Гей-Люссаку удалось сосчитать вдвое более качаний стрелки, нежели в первый раз; следовательно, результат надежнее.

Наблюдения Гей-Люссака показали, что стрелка, делающая на земле десять качаний в 42,2 сек, то же число делает в 42,8 сек на высоте 4808 метров над Парижем, в 42,5 сек — на высоте 3631 метров, и в 41,7 сек — на высоте 6884 м. Эти числа не представляют правильных перемен магнитной силы. Притом — замечает сам Гей-Люссак — для строгого заключения следовало бы наблюдать и наклонение магнитной стрелки, чего нельзя было сделать^*. Впрочем, Гей-Люссак и Био, рассмотрев собранные ими наблюдения, не усомнились заключить, что магнитная сила постоянна на всех доступных высотах. Этот вывод был справедлив для того времени, когда еще не знали, что в одном и том же месте и при одних и тех же обстоятельствах продолжение качаний стрелки переменяется от температуры, и потому 37° понижения термометра имело на них значительное влияние. Итак, при несовершенстве инструментов и физических знаний в 1804 г. нельзя было решить предложенную задачу. Не должно ли удивляться людям, которые говорят, что эта задача решена?

Нет никаких уважительных причин набрасывать покров на слабые стороны науки, и особенно не нужно скрывать неудач таких людей, которых достоинства и важные труды не подлежат ни сомнению, ни спорам.

Гей-Люссак кончил свои наблюдения спокойно и хладнокровно, как физик в своем кабинете, возвратился на землю в три часа и сорок пять минут между Руаном и Дьеппом, в сорока лье от Парижа, близ деревеньки С. Гургон, жители которой охотно исполняли все, что путешественник приказывал им для предохранения лодочки от сильного удара, опасного для его инструментов.

Важность события, думаю, не препятствует рассказать довольно занимательный анекдот, который я узнал от самого Гей-Люссака. Достигнув высоты 7000 метров, он хотел подняться еще выше и для того сбросил все нужные вещи. Из них некрашеный стул упал в кустарник, подле молодой девушки, пасшей баранов. Каково было удивление пастушки и деревенских жителей! Небо чисто, шара не видно, — откуда взяться стулу, если не с неба? Но этому противоречила грубая работа: нельзя, чтоб на небе были такие дрянные стулья. Спор продолжался до тех пор, пока журналы не описали всех подробностей путешествия и тем уничтожили неслыханное чудо.

Путешествия Био и Гей-Люссака живут в нашей памяти, как первые успешные опыты воздухоплавания для решения ученых вопросов.

Важное метеорологическое явление — понижение температуры до 40° ниже нуля на высоте 7049 метров, как заметили Биксио и Бараль, поднимавшиеся на свой счет 27 июля 1850 г., заставляет думать, что прекрасные открытия ожидают физиков, которые последуют их примеру, имея достаточные знания и необходимые и точные снаряды для наблюдений. Весьма жаль, что воздушные путешествия, предпринимаемые почти каждую неделю с неосмотрительностью и глупой дерзостью, часто оканчиваются несчастиями и приводят в раздумье друзей науки. Я понимаю их нерешительность, но не соглашаюсь с ними. Астрономы не перестают наблюдать солнечные пятна, кольцо Сатурна и полосы на Юпитере, хотя ныне показывают их за десять сантимов на Новом мосту, у Вандомской колонны и во многих местах на бульварах. Публика, ныне рассудительная и просвещенная, ученых, решающихся на некоторые опасности для открытия тайн природы, не смешает с шарлатанами, жертвующими из корысти жизнью в воздушных путешествиях без знаний и без предосторожностей.

Примечания

*. Гей-Люссак наблюдал наклонение магнитной стрелки только на высоте 4 тысяч метров и определил его круглым числом 30°. Этот результат показывает огромную разность с наклонением на земле; но верно ли он показан? Нет ли тут простой описки?