Bceмipнoe тяготѣнiе и земная тяжесть.
Прежде чѣмъ приступить къ этимъ поискам, удѣлимъ минуту вниманiя тѣмъ невидимымъ цѣпямъ, которыя приковываютъ насъ къ земному шару, — познакомимся поближе съ дѣйствiемъ силы всемiрнаго тяготѣнiя. Вѣдь съ нею-то и предстоитъ, главнымъ образомъ, имѣть дѣло будущимъ плавателямъ мiрового океана.
Всемiрное тяготѣнiя ни на мгновенiе не перестаетъ проявляться вездѣ и всюду, на каждомъ шагу, въ великомъ и въ маломъ. Каждыя двѣ частицы любого вещества притягиваютъ другъ друга, — и никогда, ни при какихъ условiяхъ это взаимное притяженiе не прекращается: оно лишь ослабляется на разстоянiи, но не уничтожается отъ времени.
Какъ же велика эта сила взаимнаго притяженiя тѣлъ? Она можетъ быть и невообразимо ничтожна, и чудовищно могущественна, — въ зависимости отъ размѣровъ притягивающихся массъ и отъ ихъ
| Притяженiе двухъ людей |
миллиграмма. Столь ничтожная сила, равная мельчайшей песчинки, ничѣмъ, конечно, не можетъ обнаружиться въ условiяхъ обыденной жизни. Она не достаточна даже для того, чтобы разорвать паутинную нить; а вѣдь чтобы сдвинуть человека съ мѣста, нужно преодолеть тренiе его подошвъ о полъ; для груза въ 4-5 пудовъ сила тренiя достигаетъ 5-ти фунтовъ, т. е. въ 200 миллiоновъ разъ больше, чѣмъ упомянутая сила взаимнаго притяженiя двухъ человѣческихъ тѣлъ. Удивительно ли, что въ житейскихъ условiяхъ мы не замѣчаемъ на Землѣ взаимнаго тяготенiя предметовъ? *).
*) Помимо тренiя, есть и другiя причины, препятствующая взаимному сближенiя малыхъ тѣлъ. — См. прибавленiе 1-ое, въ концѣ книги (стр. 83).
Но если бы тренiя не было, если бы два человѣческихъ существа висѣли безъ опоры въ пустомъ пространствѣ и ничто не мешало проявляться ихъ взаимному притяженiю, — то какiя бы чувства ни питали эти люди другъ къ другу, они непреодолимо влеклись бы одинъ къ другому силою всемiрнаго тяготѣнiя. Правда, скорость этого непроизвольнаго сближения подъ дѣйствием столь ничтожной силы, была бы мала до смѣшного. Въ теченiе перваго часа каждое тѣло перемѣстилось бы навстрѣчу другому всего на 3/4 дюйма. Въ продолженiе второго часа перемѣщенiе было бы немного значительнѣе, но въ общемъ до сближения обоихъ тѣлъ вплотную прошло бы не менѣе пяти часовъ. И все-таки, очутись эти двое людей гдѣ-нибудь въ мiровомъ пространствѣ (въ достаточномъ удаленiи отъ другихъ притягивающихъ тѣлъ), они могли бы образовать нѣчто въ родѣ темной минiатюрной двойной звѣзды: сообщивъ одному изъ тѣлъ ничтожный боковой толчокъ, мы заставили бы оба тѣла медленно обращаться вокругъ ихъ общаго центра тяжести, лѣниво проползая 1|10 дюйма въ минуту и заканчивая полный оборотъ въ двое сутокъ.
Законъ всемiрнаго тяготѣнiя. | |
| Точки изображаютъ единицы массы; линiи — единицы притяженiя. 1 ед. притягиваетъ 1 ед. съ силою 1 ед. 2 ед. притягиваютъ 1 ед. съ силою 2 ед. 3 ед. притягиваютъ 2 ед. съ силою 6 ед. | На двойномъ разстоянiи притяженiе уменьшается въ 4 раза, на 3-мъ — въ 9 разъ, и т. д., разсѣиваясь на большее пространство |
Увеличьте притягивающiяся массы — и сила ихъ взаимнаго тяготѣнiя заметно возрастетъ. Провозглашенный Ньютономъ законъ всемiрнаго тяготѣнiя гласитъ, что «притяженiе тѣлъ увеличивается пропорцiонально произведенiю ихъ массъ и уменьшается пропорционально квадрату ихъ разстоянiя». Можно вычислить, что два дредноута, вѣсомъ по 25.000 тоннъ каждый, плавая на разстоянiи цѣлой версты одинъ отъ
| Притяженiе двухъ кораблей |
Зато для такихъ огромныхъ массъ, какъ цѣлыя солнца и планеты, взаимное притяженiе даже на гигантскихъ разстоянiяхъ достигаетъ степеней, превосходящихъ всякое воображенiе.
Наша Земля, несмотря на неимовѣрную отдаленность отъ Солнца, удерживается на своей орбитѣ единственно лишь могучимъ взаимнымъ притяженiемъ этихъ обоихъ тѣлъ. Предположите на минуту, что солнечное притяженiе внезапно прекратилось, и земные инженеры задались цѣлью заменить невидимый цѣпи тяготенiя матерiальными связями, т. е. попросту желаютъ привязать земной шаръ къ Солнцу стальными канатами. Вы видѣли, конечно, тѣ свитые изъ проволоки канаты, на которыхъ висятъ наши лифты. Каждый изъ нихъ способенъ выдержать
| Притяженiе мировъ |
Вотъ какъ огромна та невидимая сила, которая притягиваетъ планеты къ Солнцу.
Но для межпланетныхъ полетовъ вовсе не понадобится разсѣкать эту связь мiровъ и сдвигать небесныя светила съ ихъ вѣковѣчныхъ путей. Будущему моряку вселенной придется считаться лишь съ притягательнымъ дѣйствiемъ планетъ на мелкiя тѣла, и прежде всего, конечно, съ напряженiемъ тяжести близъ земной поверхности: только оно и приковываетъ насъ къ нашей планетѣ.
Земная тяжесть интересуетъ насъ въ данный моментъ не потому, что она заставляетъ каждое лежащее или подвешенное земное тѣло давить на свою опору. Для насъ важнее то, что всѣмъ не имѣющимъ опоры тѣламъ она сообщаетъ движенiе «внизъ», (т. е. къ центру Земли). Вопреки обычному мнѣнiю для всѣхъ тѣлъ — тяжелыхъ и легкихъ — скорость этого движенiя, въ пустомъ пространствѣ одинакова и по истеченiи первой секунды паденiя всегда равна 10 метрамъ*). По истеченiи второй секунды паденiя, къ уже имѣющейся скорости присоединяются еще 10 метровъ: скорость удваивается. Накопленiе скорости длится все время, пока совершается паденiе. Съ каждой секундой скорость паденiя возрастаетъ на одну и ту же величину — именно на 10 метровъ. Поэтому къ концу третьей секунды она уже равна 30 метрамъ, и т. д. Если же тѣло брошено снизу вверхъ, то скорость его взлета, наоборотъ, уменьшается каждую слѣдующую секунду на тѣ же 10 метровъ: по истеченiи 1-й секунды она уже на 10 метровъ меньше, чѣмъ первоначальная; къ концу 2-й — еще на 10 метровъ, т. е. уже на 20 метровъ, и т. д., пока не истощится вся первоначально сообщенная ему скорость, и тѣло не начнетъ падать внизъ. (Такъ происходить лишь до тѣхъ поръ, пока тѣло, поднимаясь вверхъ, не слишкомъ удаляется отъ земной поверхности; на большомъ разстоянiи отъ Земли напряжение тяжести замѣтно ослабѣваетъ, и тогда ежесекундно будетъ отниматься уже не 10 метровъ, а меньше).
*) Точнѣе — немного меньше: 9,81 метра.
Сухiя цифры, — но онѣ должны намъ многое пояснить.
Въ старину, говорятъ, къ ногѣ каторжника приковывали цѣпь съ тяжелой гирей, чтобы отяжелить его шагъ и сдѣлать неспособнымъ къ побѣгу. Всѣ
| Невидимыя оковы тяжести |
Какой путь проходить падающее тѣло въ
первую секунду паденiя на разныхъ планетахъ (въ пустотѣ)
 Земля въ каждый моментъ, вслѣдствiе инерцiи, стремится двигаться по прямой линiи, касательной къ ея дѣйствительной орбитѣ, и только притяженiе Солнца заставляетъ ее уклоняться отъ касательной, чтобы следовать по криволинейному пути (Масштабъ не соблюденъ). |
Всѣ, мечтающiе о полетахъ по безпредѣльному океану вселенной, — а кто изъ пытливыхъ людей не мечтаетъ о нихъ? — должны глубоко сожалеть о томъ, что человѣческому роду приходится жить какъ разъ на той планетѣ, которую мы именуемъ «Землей». Ибо среди небесныхъ сестеръ земного шара лишь немногiя обладаютъ столь значительнымъ напряженiемъ тяжести, какъ именно наша планета. Взгляните на прилагаемую табличку, гдѣ напряженiе тяжести на разныхъ планетахъ солнечной системы дано по сравненiю съ напряженiемъ земной тяжести, которое принято за 1-цу:
| На Юпитерѣ На Сатурнѣ На Уранѣ | Нептунѣ } и Венерѣ | | 2,6 1,2 около . . 0,9 | На Марсѣ На Меркурiи На Лунѣ На астероидѣ Церерѣ | 0,38 0,33 0,17 0,03 |
А рисунокъ стр. 8-й наглядно изображаетъ, какой путь прошло бы (въ первую секунду) свободно падающее тѣло на поверхности разныхъ планетъ.
Вы видите, что изъ всѣхъ планетъ нашей солнечной системы только на гигантахъ Юпитерѣ и Сатурнѣ напряженiе тяжести превосходитъ земное. На всѣхъ же остальныхъ планетахъ оно слабѣe. Если бы условiя тяжести были у насъ такiя, какъ на Марсѣ, на Лунѣ, а лучше — на одной изъ малыхъ планетокъ (астероiдовъ), то, пожалуй, теперь не пришлось бы писать книгъ въ родѣ этой, потому что люди давно уже путешествовали бы по мiровому пространству. При отсутствiи тяжести достаточно было бы просто оттолкнуться планеты, чтобы унестись по инерцiи съ неослабѣвающей скоростью и навѣки улетѣть въ необъятный простор вселенной...
Итакъ, вопросъ о возможности межпланетныхъ путешествiй, въ концѣ концовъ, сводится къ вопросу о том, какими способами мыслимо бороться съ силою земного притяженiя.
в началоназад