«Якщо б ми не спостерігали щохвилини падіння тіл, воно було б для нас самим дивним явищем», - писав знаменитий французький астроном Араго. Звичка робить те, що тяжіння усіх земних предметів Землею нам здається природним і звичайним явищем. Але коли нам кажуть, що предмети притягують також і один одного, ми не схильні вірити, тому що в повсякденному житті нічого подібного не помічаємо.
Чому, справді, закон всесвітнього тяжіння не проявляється постійно навколо нас в звичайній обстановці? Чому не бачимо ми, щоб притягували один одного столи, кавуни, люди? Тому що для невеликих предметів сила тяжіння надзвичайно мала. Наведу наочний приклад. Дві людини, що відстоять на два метри один від одного, притягують один одного, але сила цього тяжіння незначна: для людей середнього ваги - менше 0,01 міліграма. Це означає, що дві людини притягують один одного з такою ж силою, з якою гирка в 0,00001 грама тисне на чашку ваг; тільки надзвичайно чутливі ваги наукових лабораторій здатні виявити настільки нікчемний грузик! Така сила, зрозуміло, не може зрушити нас з місця, - цьому заважає тертя наших підошов об підлогу. Щоб зрушити нас, наприклад, на дерев'яній підлозі (сила тертя підошов об підлогу дорівнює 30% ваги тіла), потрібна сила не менше 20 кг. Смішно навіть порівнювати цю силу з незначною силою тяжіння в одну соту міліграма. Міліграм - тисячна частина грама; грам - тисячна частина кілограма; значить, 0, 01 мг становить половину однієї мільярдної частки тієї сили, яка потрібна, щоб зрушити нас з місця! Чи дивно, що при звичайних умовах ми не помічаємо і натяку на взаємне тяжіння земних тіл?
Інша справа, якщо б тертя не існувало; тоді ніщо не заважало б навіть і слабкому тяжінню викликати зближення тел. Але при силі в 0, 01 мг швидкість цього зближення людей повинна бути абсолютно нікчемна. Можна вирахувати, що при відсутності тертя дві людини, віддалених на відстані 2 м, протягом першої години присунулися б один до одного на 3 см; протягом наступної години вони зблизилися б ще на 9 см; протягом третьої години - ще на 15 див. Рух все прискорювалося б, але впритул обидва людини зблизилися б не раніше, ніж через п'ять годин.
Тяжіння земних тіл можна виявити в тих випадках, коли сила тертя не служить перешкодою. Вантаж, підвішений на нитці, знаходиться під дією сили земного тяжіння, і тому нитка має прямовисне напрямок; але якщо поблизу вантажу знаходиться якесь масивне тіло, яке притягує вантаж до себе, то нитка злегка відхиляється від прямовисного положення і направляється по рівнодіючої земного тяжіння й притягання іншого тіла, відносно дуже слабкого. Таке відхилення схилу поблизу великої гори вперше спостерігав у 1775 році Маскелайн в Шотландії; він порівняв напрямок схилу з направленням до полюса зоряного неба з двох сторін однієї і тієї ж гори. Згодом більш досконалі досліди з тяжінням земних тіл за допомогою ваг особливого пристрою дозволили точно виміряти силу тяжіння.
Сила тяжіння між невеликими масами незначна. При збільшенні мас вона зростає пропорційно їх добутку. Але тут багато схильні перебільшувати цю силу. Один вчений - правда, не фізик, а зоолог, - намагався запевнити мене, що взаємне тяжіння, яке нерідко між морськими судами, викликається силою всесвітнього тяжіння! Неважко показати обчисленням, що тяжіння тут не при чому: два лінійних корабля, 25 000 тонн кожен, на відстані 100 м притягають одне одного з силою всього 400 р. Зрозуміло, така сила недостатня, щоб повідомити кораблям у воді хоча б незначне переміщення. Справжню причину загадкової тяжіння кораблів ми пояснимо в главі про властивості рідин.
Тяжіння Сонця викривляє шлях Землі Е.
Внаслідок інерції земну кулю прагне помчати по дотичній лінії ЕR.
Нікчемний для невеликих мас сила тяжіння стає вельми відчутно, коли йдеться про колосальні масах небесних тел. Так, навіть Нептун, дуже далека від нас планета, повільно кружащаяся майже на краю сонячної системи, шле нам свій «привіт» тяжінням Землі з силою 18 мільйонів тонн! Незважаючи на величезну відстань, яка відділяє нас від Сонця, Земля утримується на своїй орбіті єдино лише силою тяжіння. Якби сила сонячного тяжіння чому-небудь зникла, Земля полетіла б по лінії, дотичної до її орбіті, і навіки помчала б у бездонну глибину світового простору.
