Никто из историков науки, техники не скажет, когда первый человек научился переплывать реки, заливы на стволах упавших деревьев?
Когда он научился вязать плоты из древесных стволов и пользоваться этими плотами для первых выходов в море? Можно поручиться, что еще раньше таких первых морских походов внимание человека привлекали грозные физические явления в море, заставлявшие с опаской скользить по зыбкой поверхности волн и все внимательнее присматриваться к ним, когда человек оказался на воде.
В глубокую древность уходит история морских промыслов, а ведь эти промыслы превращали в моряков все население прибрежных становищ, включая женщин, детей и стариков.
Издавна народы накапливали полезные знания и навыки, помотавшие ловить рыбу, морского зверя. Известно, что древние греки, добывавшие раковины жемчужниц со дна Эгейского моря, умели улучшать видимость на дне, борясь с мелькающими бликами света от ряби на поверхности воды: для этого они перед нырянием брали в рот оливковое масло, а нырнув — заставляли масло всплывать на поверхность моря. Они знали, что масло растечется по поверхности воды и погасит мелкие волны ряби.
Два века отделили нас от гениального архангельского помора — Михаила Васильевича Ломоносова, но и ныне свежи, интересны его мысли о физических явлениях в море, мысли, подсказанные великой народной мудростью и юношескими плаваниями с отцом на Белом и Баренцевом морях.
8 мая 1759 года М. В. Ломоносов выступил на публичном собрании Академии наук с «Рассуждением о большей точности морского пути» — замечательной работой, в которой даны физические методы повышения безопасности мореплавания. Многие из предложений Ломоносова были только через 100—150 лет повторены западноевропейскими авторами, причем остается не выясненным: насколько независимыми от первооткрывателя были эти предложения (в ту пору работы академиков печатались одновременно и по-русски и по-латыни; издания Российской Академии наук были широко распространены в европейских академиях и университетах).
Вероятно, не было ни одной страны в Европе или в Азии, где древние мыслители, ученые не уделяли бы внимания решению задач, которые ставит перед пытливым умом человека море. В незапамятные времена в Китае был изобретен компас — главный путеводный прибор мореплавателей. Очень давно стало известно, что в различных областях океана магнитная стрелка может совсем не точно указывать направление меридиана; во всяком случае, это было известно Христофору Колумбу. Полагают, что именно он открыл это явление, называемое магнитным склонением.
Прекрасный синий цвет моря! Происхождение его веками оставалось загадкой, над решением которой думал уже Леонардо да Винчи, многогранный гений, великий художник и великий ученый. Возможно, что та же загадка привела к глубоким исследованиям в области оптики французского моряка-гидрографа Пьера Буге.
На Атлантическом побережье Франции и у берегов Англии сильно выражены колебания уровня океана, вызванные приливами. Поэтому естественно, что теориям прилива посвятили свои исследования Лаплас и Ньютон.
Обширные исследования физических явлений непосредственно в океане были предприняты моряками русского военного флота на маленьких кораблях «Надежда», «Нева», «Рюрик», «Предприятие». Впервые было исследовано распределение температур воды на различных глубинах, выяснено содержание кислорода в воде океана, определена прозрачность вод, посредством белого диска, опускаемого в глубину. Все это делалось попутно во время кругосветных плаваний, которыми по праву гордился русский флот в начале прошлого века.
Только к концу прошлого века английские исследователи снарядили экспедицию на специальном большом судне «Челленджер». На этом судне в основном велись гидробиологические и гидрохимические работы — делались сборы морских животных, рыб, выяснялись условия жизни в толщах океанических вод. Лишь частично были поставлены исследования по физической океанографии и по физике океана, только еще зарождавшейся в ту пору.
Первым профессиональным физиком, участвовавшим в дальних океанских плаваниях, был петербургский академик Э. X. Ленц (в период своих экспедиционных работ он еще только кончал Дерптский университет).
Совершенно новые методы исследований в ледовитых морях предложил другой наш соотечественник — адмирал С. О. Макаров, создавший небывалый тип экспедиционного судна — первый мощный ледокол «Ермак» и оснастивший его оригинальными исследовательскими приборами собственной системы. До наших дней трудится в море этот великан, помогая проводке судов в тяжелых ледовых условиях и одновременно позволяя проводить исследования наших полярных морей.
Несмотря на всю важность морских исследований, очень долго ни в одной стране не существовало специального научно-исследовательского морского института, — хотя уже М. В. Ломоносов мечтал о создании научного учреждения, которое бы «из людей состояло, в математике, а особливо в астрономии, гидрографии и механике искусных, и о том единственно старалось, чтобы новыми полезными изобретениями безопасность мореплавания умножить». Такое научное учреждение отсутствовало даже в русской гидрографической службе, хотя ее офицеры много потрудились над изучением отечественных морей, открыли много островов и в 1914 году — даже целый архипелаг Северной Земли, описав его восточное побережье.
Первый в мире Морской исследовательский институт был создан по декрету Совета Народных Комиссаров за подписью великого Ленина: Владимир Ильич подписал этот декрет 16 марта 1921 года и тем самым направил морскую науку по новому пути.
Один из первенцев советской стройки, Плавучий морской научный институт, получил в свое распоряжение хорошее экспедиционное судно, способное плавать в суровых условия Севера, — «Персей». Можно поручиться, что в большинстве наших морских исследовательских учреждений сейчас работают либо старые соплаватели по экспедициям «Персея», либо товарищи, так или иначе связанные с былыми работами на этом первом советском экспедиционном судне.
В частности, на «Персее» получили развитие первые исследования по физике моря в таких новых, еще небывалых условиях. В то же время экспедиционная работа показала, что для полного решения поставленных физических задач совершенно необходима непрерывная круглогодичная работа на постоянной исследовательской морской базе. В 1929 году была основана первая в мире Морская гидрофизическая станция на Черном море, в поселке Кацивели близ Симеиза. Впоследствии из нее развился Морской гидрофизический институт Академии наук СССР.
Первые итоги отечественных работ по физике моря были подведены в 1932—1933 годах, во время широкой международной кампании, носившей название второго Международного полярного года. По предложению Советского комитета по проведению этого мероприятия в лице Юлия Михайловича Шокальского было решено поставить обширные исследования в морских экспедициях. Из иностранцев это предложение горячо поддержал один лишь норвежский геофизик и океанограф Гаральд Свердруп, и только Норвегия фактически провела несколько экспедиций в западных водах.
Советские экспедиционные суда охватили исследованиями обширную область мирового океана: от Гренландского моря и до восточных берегов Берингова моря. «Персей» начал свои работы у берегов Гренландии, обошел вокруг большей части северного побережья Шпицбергена, пересек Баренцево и Карское моря. Маленький экспедиционный бот «Николай Книпович» впервые за историю мореплавания обошел с севера вокруг всего архипелага Франца-Иосифа.
Прославленное гидрографическое ледокольное судно «Таймыр» (участник экспедиции 1914 года, открывшей Северную Землю) прошло от Архангельска по Белому, Баренцеву, Карскому морям, впервые прорезало килем пролив Шокальского, по которому дотоле никто еще не плавал, вышло в море Лаптевых и на всем своем длинном пути проделало ценные исследования по физике моря. Впервые были исследованы важные тепловые явления в полярных морях, определяющие собой сроки замерзания зимой и сроки вскрытия летом; было показано, что существующий тепловой режим Карского моря свидетельствует о наличии на глубинах какого-то мощного теплого течения, заходящего в Карское море с севера и несущего в себе остатки атлантического тепла (через три года такое течение действительно было обнаружено); по характеру приливов было высказано предположение о существовании какого-то еще не известного острова в северо-восточной части Карского моря, и впоследствии этот остров был найден.
В 1932 году навигационный рекорд был поставлен ледокольным пароходом «Сибиряк», вышедшим из Архангельска и в один сезон — без зимовки — достигшим Владивостока по Северному морскому пути, Берингову и Охотскому морям. Несколько небольших экспедиционных судов в это время бороздили Берингово море, произведя океанографические исследования между берегами Азии и Северной Америки (Аляски).
До этой памятной даты первое место по морским физическим исследованиям нашего столетия принадлежало Скандинавским странам: Норвегии, Швеции, Дании. Во время второго Полярного года первое место занял Советский Союз. Эта объясняется тем, что советские ученые выполнили не только перечисленные широкие экспедиционные исследования, но к работы теоретические, сделанные на основе непосредственных наблюдений в море — очень часто в каютах экспедиционных судов, не отрываясь от палубных и глубинных (измерительных приборов. Возник новый стиль исследований, характерный для современной советской морской науки: прежде всего исследователь идет в море не просто для «сбора материалов», какие могут попасть к нему в руки во время плавания, а для работ по заранее намеченному направлению, как бы нанизанных на некий «идейный стержень»; затем решающий этап теоретической работы по возможности должен прокладываться уже в судовой обстановке, когда еще не поздно проделать необходимые контрольные наблюдения, измерения; завершение работ ни в коем случае не должно затягиваться на десятилетия (как затягивалась на десятилетия «обработка материалов» экспедиций «Челленджера» и других — преимущественно гидробиологических — экспедиций прошлого).
Спустя четверть века, в третий раз были произведены большие работы по физике нашей планеты содружеством многих стран. На этот раз международная исследовательская кампания носила название третьего Международного геофизического года. Уже давно стало ясно, что физические явления в полярных областях неотделимы от физических явлений в тропиках. Сейчас еще рано подводить итоги обширным работам по физике океана, проделанным в период с 1957 по 1959 год. Нужно лишь сказать, что при международных научных исследованиях, как и во всяком ином живом деле, решающую роль играют не соглашения профессоров, собравшихся из разных стран на заседания за обширным столом, а непосредственно исследовательская работа на просторах нашей планеты, оживляемая соревнованием между нациями.
Есть все основания полагать, что и на этот раз «мирное многоборье» завершилось со счетом в пользу нашей отечественной геофизической науки. Порукой тому — первый советский спутник, опередивший все прочие, второй и третий спутники — его земляки, космическая ракета, ставшая спутником Солнца, космическая ракета, доставившая вымпел с советским гербом на Луну, космическая ракета, передавшая по радио на Землю первую фотографию «оборотной стороны» Луны, никогда и никем еще не виденной.
Не осталась в долгу и советская физика моря: в семью больших экспедиционных судов, работавших преимущественно над географическими проблемами («Витязь», «Обь», «Экватор»), вошло новое первоклассное экспедиционное судно «Михаил Ломоносов», специально предназначенное для исследований по физике океана.
Полностью переключилось на исследовательскую работу — преимущественно по физике моря — бывшее учебное судно военно-морского флота СССР «Седов». Это самый большой парусник, сохранившийся в наше время и успешно используемый на просторах океана. Он обладает «рядом важных преимуществ: практически неограниченной автономностью плавания в продолжение многих месяцев, удивительной устойчивостью на волне, практически полным отсутствием «рысканья», т. е. резких отклонений курса влево и вправо под действием волн.
За 30 с лишним лет со времени основания Черноморской гидрофизической станции исследования по физике моря, мирового океана проводились не только в основном научном центре — Морском гидрофизическом институте, но и в родственных советских научных институтах. Много сделано также иностранными учеными.