Курчатов

По воспоминаниям М. Луценко, принцип работы прибора, сконструированного тогда И. Курчатовым, состоял в том, что пучок света от мощной лампы проходил через слой мутной воды и падал на фотоэлемент, соединенный с гальванометром. Гальванометр был отградуирован по эталонам мутной воды, так что по его показаниям можно было прямо получать количество взвеси. Воду в сосуде во время опыта перемешивали (во избежание оседания взвеси). Все определение занимало несколько секунд.

Закончив эксперименты по определению мутности воды, Курчатов приступил к решению двух серьезных научных задач: «Опыт применения гармонического анализа к исследованию приливов и отливов Черного моря» и «Сейши в Черном и Азовском морях». Эти два исследования были проведены, по-видимому, по инициативе профессора Владимира Юльевича Визе, полярника, одного из участников экспедиции Седова. Во всяком случае, как вспоминает М. Луценко, Владимир Юльевич очень интересовался полученными результатами и не раз впоследствии расспрашивал о дальнейшей судьбе Курчатова. Обе эти работы, выполненные, кстати, очень тщательно и быстро, были опубликованы в бюллетенях гиме-центра.

В первой работе Курчатов сделал попытку математически осмыслить фактический материал, накопленный мареографическими измерениями колебаний уровня моря. Эти измерения уже помогли установить наличие в Черном море приливов и отливов.

Теперь же Курчатов решил пойти дальше — выявить основные составляющие приливов. Нужна была известная математическая виртуозность, чтобы «расщепить» единое движение масс воды на части.

Вспомнились, должно быть, Курчатову лекции академика Вишневского. Особенно увлекал слушателей «гармонический анализ», то есть разложение сложной периодической функции на простейшие гармонические составляющие. Почему бы не попытаться определить гармонику приливов Черного моря?

Составляя ряды тригонометрических функций, Курчатов постепенно сквозь хаос цифр стал прощупывать закономерности. Вот первая составляющая — лунная полусуточная волна. Еще расчеты, еще усилия — и определены солнечная полусуточная и солнечная суточная волны для Феодосии и отчасти для Поти.

Пришла мысль: можно ли нарисовать полную картину приливов для всего Черного моря? Можно, конечно, можно, отвечал себе Курчатов. Но нужны экспериментальные данные для всего бассейна. Вывод из всей работы звучал весьма оптимистично:

«Изучение приливов в Черном море обещает много важного и интересного; это море, так же как и Каспийское, одно из немногих, если не единственных, больших и глубоких бассейнов, в которых можно более или менее уверенно провести соприливные линии и тем поставить experimentum crucis (решающий эксперимент. — П. А.) для разных теоретических представлений».

Во второй работе Курчатов исследовал сейши — стоячие волны, возникающие на поверхности под действием внешних сил: атмосферного давления, ветра, сейсмических явлений. Они наблюдаются в озерах, проливах, бухтах, заливах, морях. В Черном море это явление тесно связано с приливами.

Курчатов впервые рассмотрел вопрос о сейшах в Азовском море, а для Черного моря использовал данные нескольких станций, тогда как до него авторы трудов пользовались мареографическими записями лишь какой-либо одной станции и не могли поэтому говорить о сейшах, общих для всего бассейна.

Все исследователи до него целиком исходили из теории известного английского ученого, сына творца эволюционного учения Чарльза Дарвина — Джозефа Дарвина, об образовании приливов.

Дж. Дарвин разработал в свое время методы предвычисления морских приливов. Изучая сейши Черного моря, Курчатов увидел, что расчетные данные и результаты практических измерений расходятся. По формулам Дарвина амплитуда прилива в Констанце получалась равной 13 сантиметрам, а по данным измерений она составила всего 7 сантиметров.

Конечно, Курчатов понимал, что Дарвин дал решение общего случая задачи. А что еще надо было учесть ему, Курчатову, применительно к Черному морю? Влияние Солнца, Луны? Оно есть везде. Замкнутость бассейна? Может быть. Ну, а в чем выразится ее влияние на приливы? Видимо, в собственных, свободных колебаниях уровня моря. Курчатов попробовал вывести свою формулу. В нее подставил данные по Черному морю. Для Констанцы амплитуда приливов получилась 7,7 сантиметра.

Это удача. Теория Дарвина была уточнена. Не случайно работу Курчатова о сейшах в Черном море цитировал через тридцать с лишним лет академик В. В. Шулейкин в монографии «Физика моря».

Однажды от бюро погоды, в котором работали Мстислав и Игорь, потребовались срочные данные о воздушных течениях в верхних слоях атмосферы в связи с ночным перелетом авиации.