8.4.1 Проблематика приливного воздействия — это проблематика небесной механики тел, имеющих конкретные геометрические размеры

Небесная механика рассматривает движение материальных точек. Естественен следующий шаг — рассмотрение орбитально-вращательного движения тел, имеющих геометрические размеры, на первых шагах без конкретизации их агрегатного состояния (жидкое, упругое, упруго-вязкое и т.

Принципиально неверно объяснять приливную силу, считая Землю неподвижной, и обращающихся вокруг нее Луну и Солнце. Такой подход к объяснению приливной силы был подвергнут анализу и критике. Э. Мах [1909] писал: «Не всегда с достаточной ясностью указывается на то, что явление должно было бы по существу быть другим, если бы Земля и Луна не наблюдались друг относительно друга в ускоренном движении, а в состоянии относительного покоя». Это замечание Э. Мах иллюстрирует рисунком (рис. 8.4.1), на котором показано, что в случае неподвижной Земли и обращающейся вокруг нее Луны приливная деформация имела бы «однобокий» вид. Э. Мах комментирует рисунок следующими словами: «Таким образом в точке А вес воды уменьшился бы, а в точке С увеличился бы. Уровень воды в А повысился бы, а в С понизился бы и вода поднялась только на стороне, обращенной к Луне». В «Принципах механики и динамики» [Tomson, Tait 1962] написано: «Отсюда, если центры Земли и Луны были бы оба фиксированы, то наблюдался бы подъем уровня в точке ближайшей к Луне, и падение уровня в точке наиболее удаленной».

К такому заключению несложно прийти, повторив построения Маха или анализ Томсона.

Так, в книге [Стейси 1972] можно прочитать: «Периодическое изменение потенциала в любой выбранной точке земной поверхности в основном определяется вращением Земли в гравитационном поле Луны и Солнца.

Наиболее полное изложение теории земных приливов и наблюдений над ними дано в книге П. Мельхиора. Изложение теории приливов у П. Мельхиора [1968] также проводится в предположении о неподвижности Земли. Читаем:

«Величина и направление вектора силы тяжести не могут,

строго говоря, рассматриваться как постоянные, поскольку и Солнце, и Луна притягивают эту же точку. Притяжение изменяется во времени вместе с положением обоих небесных тел. Это явление и служит причиной океанских приливов». При таком определении приливной силы нет необходимости знать орбитальное движение Земли в пространстве, и то, какие возмущения сопутствуют этому движению.

Получается парадоксальная ситуация. Небесная механика, рассматривая планеты и спутники Солнечной системы как материальные точки, дала точное описание их орбитального движения и объяснила силовую природу их возмущений. Более того, по возмущениям определены массы планет, не имеющих спутников, а планета Нептун была найдена по анализу возмущений. И в то же время, когда переходят

от точечных размеров к реальным размерам планет и спутников и начинают обсуждать приливные эффекты, — возмущения вдруг выпадают из рассмотрения. Чтобы проанализировать эту ситуацию, надо, следуя И. Ньютону, дать строгое описание приливной силы. Потом рассмотреть частный случай — задачу двух тел, когда исследуемое и внешнее тело движутся по кеплеровой невозмущенной орбите. Получить формулу и сопоставить ее с формулой Лапласа. После этого получить характеристику приливной силы для случая реального возмущенного движения Земли, принадлежащей к системе Солнце-Земля-Луна.