Bceмиpнoe тяготение и земная тяжесть.
Прежде чем приступить к этим поискам, уделим минуту внимания тем невидимым цепям, которыя приковывают нас к земному шару, — познакомимся поближе с действием силы всемирнаго тяготения. Ведь с нею-то и предстоит, главным образом, иметь дело будущим плавателям мирового океана.
Всемирное тяготения ни на мгновение не перестает проявляться везде и всюду, на каждом шагу, в великом и в малом. Каждыя две частицы любого вещества притягивают друг друга, — и никогда, ни при каких условиях это взаимное притяжение не прекращается: оно лишь ослабляется на разстоянии, но не уничтожается от времени.
Как же велика эта сила взаимнаго притяжения тел? Она может быть и невообразимо ничтожна, и чудовищно могущественна, — в зависимости от размеров притягивающихся масс и от их
| Притяжение двух людей |
миллиграмма. Столь ничтожная сила, равная мельчайшей песчинки, ничем, конечно, не может обнаружиться в условиях обыденной жизни. Она не достаточна даже для того, чтобы разорвать паутинную нить; а ведь чтобы сдвинуть человека с места, нужно преодолеть трение его подошв о пол; для груза в 4-5 пудов сила трения достигает 5-ти фунтов, т. е. в 200 миллионов раз больше, чем упомянутая сила взаимнаго притяжения двух человеческих тел. Удивительно ли, что в житейских условиях мы не замечаем на Земле взаимнаго тяготения предметов? *).
*) Помимо трения, есть и другия причины, препятствующая взаимному сближения малых тел. — См. прибавление 1-ое, в конце книги (стр. 83).
Но если бы трения не было, если бы два человеческих существа висели без опоры в пустом пространстве и ничто не мешало проявляться их взаимному притяжению, — то какия бы чувства ни питали эти люди друг к другу, они непреодолимо влеклись бы один к другому силою всемирнаго тяготения. Правда, скорость этого непроизвольнаго сближения под действием столь ничтожной силы, была бы мала до смешного. В течение перваго часа каждое тело переместилось бы навстречу другому всего на 3/4 дюйма. В продолжение второго часа перемещение было бы немного значительнее, но в общем до сближения обоих тел вплотную прошло бы не менее пяти часов. И все-таки, очутись эти двое людей где-нибудь в мировом пространстве (в достаточном удалении от других притягивающих тел), они могли бы образовать нечто в роде темной миниатюрной двойной звезды: сообщив одному из тел ничтожный боковой толчок, мы заставили бы оба тела медленно обращаться вокруг их общаго центра тяжести, лениво проползая 1|10 дюйма в минуту и заканчивая полный оборот в двое суток.
Закон всемирнаго тяготения. | |
| Точки изображают единицы массы; линии — единицы притяжения. 1 ед. притягивает 1 ед. с силою 1 ед. 2 ед. притягивают 1 ед. с силою 2 ед. 3 ед. притягивают 2 ед. с силою 6 ед. | На двойном разстоянии притяжение уменьшается в 4 раза, на 3-м — в 9 раз, и т. д., разсеиваясь на большее пространство |
Увеличьте притягивающияся массы — и сила их взаимнаго тяготения заметно возрастет. Провозглашенный Ньютоном закон всемирнаго тяготения гласит, что «притяжение тел увеличивается пропорционально произведению их масс и уменьшается пропорционально квадрату их разстояния». Можно вычислить, что два дредноута, весом по 25.000 тонн каждый, плавая на разстоянии целой версты один от
| Притяжение двух кораблей |
Зато для таких огромных масс, как целыя солнца и планеты, взаимное притяжение даже на гигантских разстояниях достигает степеней, превосходящих всякое воображение.
Наша Земля, несмотря на неимоверную отдаленность от Солнца, удерживается на своей орбите единственно лишь могучим взаимным притяжением этих обоих тел. Предположите на минуту, что солнечное притяжение внезапно прекратилось, и земные инженеры задались целью заменить невидимый цепи тяготения материальными связями, т. е. попросту желают привязать земной шар к Солнцу стальными канатами. Вы видели, конечно, те свитые из проволоки канаты, на которых висят наши лифты. Каждый из них способен выдержать
| Притяжение миров |
Вот как огромна та невидимая сила, которая притягивает планеты к Солнцу.
Но для межпланетных полетов вовсе не понадобится разсекать эту связь миров и сдвигать небесныя светила с их вековечных путей. Будущему моряку вселенной придется считаться лишь с притягательным действием планет на мелкия тела, и прежде всего, конечно, с напряжением тяжести близ земной поверхности: только оно и приковывает нас к нашей планете.
Земная тяжесть интересует нас в данный момент не потому, что она заставляет каждое лежащее или подвешенное земное тело давить на свою опору. Для нас важнее то, что всем не имеющим опоры телам она сообщает движение «вниз», (т. е. к центру Земли). Вопреки обычному мнению для всех тел — тяжелых и легких — скорость этого движения, в пустом пространстве одинакова и по истечении первой секунды падения всегда равна 10 метрам*). По истечении второй секунды падения, к уже имеющейся скорости присоединяются еще 10 метров: скорость удваивается. Накопление скорости длится все время, пока совершается падение. С каждой секундой скорость падения возрастает на одну и ту же величину — именно на 10 метров. Поэтому к концу третьей секунды она уже равна 30 метрам, и т. д. Если же тело брошено снизу вверх, то скорость его взлета, наоборот, уменьшается каждую следующую секунду на те же 10 метров: по истечении 1-й секунды она уже на 10 метров меньше, чем первоначальная; к концу 2-й — еще на 10 метров, т. е. уже на 20 метров, и т. д., пока не истощится вся первоначально сообщенная ему скорость, и тело не начнет падать вниз. (Так происходить лишь до тех пор, пока тело, поднимаясь вверх, не слишком удаляется от земной поверхности; на большом разстоянии от Земли напряжение тяжести заметно ослабевает, и тогда ежесекундно будет отниматься уже не 10 метров, а меньше).
*) Точнее — немного меньше: 9,81 метра.
Сухия цифры, — но оне должны нам многое пояснить.
В старину, говорят, к ноге каторжника приковывали цепь с тяжелой гирей, чтобы отяжелить его шаг и сделать неспособным к побегу. Все
| Невидимыя оковы тяжести |
Какой путь проходить падающее тело в
первую секунду падения на разных планетах (в пустоте)
 Земля в каждый момент, вследствие инерции, стремится двигаться по прямой линии, касательной к ея действительной орбите, и только притяжение Солнца заставляет ее уклоняться от касательной, чтобы следовать по криволинейному пути (Масштаб не соблюден). |
Все, мечтающие о полетах по безпредельному океану вселенной, — а кто из пытливых людей не мечтает о них? — должны глубоко сожалеть о том, что человеческому роду приходится жить как раз на той планете, которую мы именуем «Землей». Ибо среди небесных сестер земного шара лишь немногия обладают столь значительным напряжением тяжести, как именно наша планета. Взгляните на прилагаемую табличку, где напряжение тяжести на разных планетах солнечной системы дано по сравнению с напряжением земной тяжести, которое принято за 1-цу:
| На Юпитере На Сатурне На Уране | Нептуне } и Венере | | 2,6 1,2 около . . 0,9 | На Марсе На Меркурии На Луне На астероиде Церере | 0,38 0,33 0,17 0,03 |
А рисунок стр. 8-й наглядно изображает, какой путь прошло бы (в первую секунду) свободно падающее тело на поверхности разных планет.
Вы видите, что из всех планет нашей солнечной системы только на гигантах Юпитере и Сатурне напряжение тяжести превосходит земное. На всех же остальных планетах оно слабеe. Если бы условия тяжести были у нас такия, как на Марсе, на Луне, а лучше — на одной из малых планеток (астероидов), то, пожалуй, теперь не пришлось бы писать книг в роде этой, потому что люди давно уже путешествовали бы по мировому пространству. При отсутствии тяжести достаточно было бы просто оттолкнуться планеты, чтобы унестись по инерции с неослабевающей скоростью и навеки улететь в необъятный простор вселенной...
Итак, вопрос о возможности межпланетных путешествий, в конце концов, сводится к вопросу о том, какими способами мыслимо бороться с силою земного притяжения.
в началоназад