По следам великанов - страница 9
В молодости Галилей рассчитал периодичность колебаний лампы, свисающей в соборе в Пизе, с помощью собственного пульса и обнаружил, что на каждое колебание затрачивается равное время независимо от амплитуды колебаний, таким образом он открыл то, что известно под названием «изохронизм маятника».
Развивая идею Галилея, Бураттини пытался определить универсальную единицу измерения, используя длину маятника, который колебался бы с частотой 3600 раз в час, или один раз в секунду. Однако маятник с золотым шариком оказался неработающим, так как его колебания зависели от температуры, местоположения и высоты над уровнем моря.
Бураттини провел четыре года в Египте, тщательно выполняя замеры с помощью инструментов Гривса. Он послал отчет о своей работе отцу Кирхеру, что было необыкновенной удачей для науки: на обратном пути через Балканы в Польшу на Бураттини напали разбойники, которые отобрали у него не только деньги, но и все записи, которые он намеревался опубликовать в Италии. Уцелели лишь те сведения, которые он отослал в письме отцу Кирхеру.
Исаак Ньютон из записок Гривса вывел, что Великая пирамида была построена на основе двух различных локтей, один из которых он назвал «мирским», а другой «священным». В соответствии с замерами Усыпальницы царя, сделанными Гривсом и Бураттини, Ньютон вычислил, что локоть длиной 20,63 британского дюйма позволяет установить точные размеры помещения 20 на 10. Этот локоть Ньютон назвал «мирским», или локтем Мемфиса; более длинный локоть равнялся приблизительно 25 британским дюймам.
Протяженность более длинного «священного» локтя Ньютон вывел из описания окружности колонн храма в Иерусалиме иудейского историка Иосифа Флавия. Ньютон считал, что этот локоть должен равняться 24,8–25,02 английского дюйма, и полагал, что цифру можно уточнить путем дальнейших измерений Великой пирамиды и других древних строений. Свои выводы Ньютон записал в маленькой и теперь очень редкой работе «Диссертация по поводу „священного“ локтя иудеев и локтей различных народов, в которой из размеров Великой пирамиды, предпринятых мистером Джоном Гривсом, выведен локоть Мемфиса».
Интерес великого физика к размерам локтя древних египтян был не простым любопытством или даже желанием заполучить универсальную единицу измерения; его главное учение о гравитации, которое он в то время еще не обнародовал, нуждалось в точных цифрах длины окружности Земли. В распоряжении Ньютона имелись труды Эратосфена и его последователей, но их данные не были точными для обоснования его теории.
Вычислив длину древнеегипетского локтя, Ньютон надеялся рассчитать точную величину стадия египтян, который, согласно трудам классических авторов, имел отношение к географическому градусу, и он полагал, что эта величина каким-то образом увековечена в пропорциях Великой пирамиды.
К сожалению, замеры основания пирамиды, выполненные Гривсом и Бураттини, были неточны из-за огромных завалов камней, и хотя исчисления Ньютона очень близки к реальности, неточность измерений помешала ему найти ответ, который он искал.
Чтобы решить проблему Ньютона, Бураттини предложил измерить длину дуги, соответствующую двум-трем градусам широты, на одной из польских равнин; но этот эксперимент оказался слишком дорогим. Ни Ньютон, ни Бураттини не знали, что в 1635 году Ричард Норвуд, автор труда «Практика моряка», наблюдал за солнцем в полдень в Йорке и в Лондоне около Тауэра, используя сектант радиусом более полутора метров, и он вывел длину дуги одного градуса широты, равную 69,5 английской мили (111,2 километра). Эта цифра помогла бы Ньютону в решении его теоретической проблемы, но из-за политического неспокойствия при Кромвеле он не знал об этом достижении; поэтому ему пришлось отложить разработку теории гравитации на несколько лет, пока французский астроном Жан Пикар не повторил достижение Норвуда.
В 1671 году Пикар вычислил длину меридиана между Амьеном и Мальвуазеном. На основании его выводов Ньютон смог закончить работу над своей теорией гравитации, гласящей, что все тела во вселенной притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной произведению их массы и обратно пропорциональной квадрату расстояний между ними, — что знаменовало начало новой эры в физике.