Рождение миров

Скорость движения Луны по ее орбите как раз такова, что Луна описывает вокруг Земли слабо вытянутый эллипс. Земля и все остальные планеты, астероиды и многие кометы тоже обращаются вокруг Солнца по эллипсам. Это доказывает, что и Солнце обладает силой притяжения, которая убывает с расстоянием и удерживает всех членов солнечной семьи на их орбитах.

Разрезая конус под различными углами к основанию, получают одну из четырех кривых: круг, эллипс, параболу и гиперболу. Цели разрез параллелен основанию, то получается круг; если разрез параллелен образующей конуса — парабола.

Продолжим дальше наш опыт и еще увеличим скорость снарядов. С каждым выстрелом снаряды будут описывать в пространстве около Земли все более и более удлиненные эллипсы, и, наконец, при начальной скорости в 11 200 метров в секунду снаряд покинет Землю и более никогда не вернется на нее. Он полетит уже не по эллипсу, а по кривой линии, которая называется параболой. При еще больших скоростях снаряд будет двигаться по одной из ветвей кривой линии другого вида, называемой гиперболой.

Все небесные тела в зависимости от их скорости движутся по кривым одного из этих видов — по эллипсам, параболам или гиперболам. Орбиты планет — почти круги, орбиты астероидов и многих комет — эллипсы, орбиты некоторых комет — параболы, среди метеоритов, бороздящих ночное небо золотыми искрами, есть такие, которые двигались до своей встречи с Землей по гиперболам.

Величина силы тяготения

Закону тяготения подчиняется каждая частица материи. Благодаря притяжению Земли с гор сбегают ручьи, подброшенные камни падают только вниз, легкий и подвижный воздух не разлетается в пространстве.

Притяжение Луны подымает морские воды двумя огромными валами, и они прокатываются по всем морям и океанам, образуя грозное явление прилива. А притяжение Земли удерживает Луну на ее орбите. Все планеты с их спутниками, хвостатые кометы, малютки-астероиды и мелкие камешки-метеориты обращаются вокруг Солнца. Все в мире скреплено, связано прочными узами взаимного притяжения — оно всюду и везде, и даже далекий Сириус оказывает свое влияние на Землю.

Однако в повседневной жизни мы ощущаем только притяжение Земли, совершенно не замечая притяжения предметов друг к другу. Пешеходы на улице не притягиваются к зданиям, мимо которых они проходят. Автобусы, троллейбусы и трамваи свободно встречаются и разъезжаются, не испытывая никакого притяжения друг к другу. Птицы пролетают возле гор, не притягиваясь к ним.

Силы, возникающие в этих случаях, оказываются слишком незначительными, чтобы их можно было заметить. И это показывает сравнительно простой расчет.

Законом тяготения установлено, что каждые две частицы материи притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Этот закон может быть выражен в виде математической формулы такого вида: F = K(М₁

М₂)/r².

Буквой F обозначена искомая сила тяготения. М₁М₂ — массы тел, r — расстояние между центрами тяготеющих масс, К — коэффициент, называемый постоянной тяготения.

Канат, способный заменить силу тяготения между Землей и Луной, должен иметь толщину в 500 километров.

Проделав множество опытов, ученые установили, что две частицы, каждая весом по одному грамму, помещенные на расстоянии одного сантиметра друг от друга, притягиваются с силой, равной 1/15 000 000 миллиграмма. Это и есть К — постоянная тяготения.

Пользуясь формулой закона, высчитаем, чему равна сила тяготения между двумя автобусами.

Автобусы весят по 9 тонн, т. е. 9 000 000 граммов. Расстояние между ними 3 метра = 300 сантиметров.

F = K(М₁М₂

)/r² = 1/15 000 000 x (9 000 000 x 9 000 000)/3002 = 60 мг, то есть 60 миллиграммов.

Сила тяготения, возникающая между двумя автобусами, исключительно ничтожна. Чтобы преодолеть ее, нужно приложить столь же ничтожное усилие. Оно немногим больше того усилия, которое надо приложить к паутине, чтобы разорвать ее. Ясно, что сила притяжения между двумя автобусами совершенно незаметна.

Несколько иной результат получится, когда попробуем наглядно представить себе величину силы тяготения, связывающей Землю и Луну.

Масса Земли — 5,95·10²⁷ граммов. Масса Луны — 7,33·10²⁵ граммов. Расстояние между Землей и Луной — 3844·10⁷ сантиметров.

Выполнив соответствующие действия, получим, что сила тяготения между Луной и Землей примерно равна 20 миллионам миллиардов тонн. Если мысленно заменить силу тяготения тросом, свитым из капроновых нитей или из стальной проволоки, предназначенной для рояльных струн, то понадобится трос толщиной в 500 километров.