На закінчення наших бесід про закони руху і силі тяжіння розберемо то фантастичне подорож на Місяць, яке так цікаво описано Жулем Верном в романах «З Землі на Місяць» і «Навколо Місяця» (Російський переклад Марка Вовчка названо: «З гармати на Місяць»). Ви, звичайно, пам'ятаєте, що члени Гарматного клубу Балтиморы, приречені на бездіяльність з закінченням Північноамериканської війни, вирішили відлити велетенську гармату, зарядити її величезним порожнистим снарядом і, посадивши всередину пасажирів, пострілом відправити снаряд-вагон на Місяць.
Фантастична ця думка? І перш за все: чи можна повідомити тілу таку швидкість, щоб воно безповоротно покинуло земну поверхню?
Надамо слово геніальному Ньютону, що відкрив закон всесвітнього тяжіння. У своїх «Математичних засадах фізики» він пише (подаємо це місце заради полегшення розуміння у вільному перекладі):
«Кинутий камінь під дією тяжіння відхиляються від прямолінійного шляху і падає на Землю, описуючи криву лінію. Якщо кинути камінь з більшою швидкістю, то він полетить далі; тому може статися, що він опише дугу в десять, сто, тисячу миль і, нарешті, вийде за межі Землі і не повернеться на неї більше. Нехай AFB (див. рис) моделює поверхня Землі, З - її центр, a UD, UE, UF, UG - криві лінії, які описує тіло, бросаемое в горизонтальному напрямку з дуже високої гори з усе більшою швидкістю. Ми не беремо до уваги протидії атмосфери, тобто припускаємо, що вона зовсім відсутня. При меншої початкової швидкості тіло описує криву UD, при більшій швидкості - криву UE, при ще великих швидкостях - криві UF, UG. При певній швидкості тіло обійде навколо всієї Землі і повернеться до вершини гори, з якої його кинули. Так як при поверненні до вихідного пункту швидкість тіла буде не менше, ніж на самому початку, то тіло буде продовжувати рухатися і далі по тій же кривій».
Як повинні падати камені, які кидають на вершині гори з величезною швидкістю в горизонтальному напрямку.
Якби на цій уявній горі була гармата, то викинутий нею снаряд при відомій швидкості ніколи не впав би назад на Землю, а став би безупинно кружляти навколо земної кулі. Шляхом досить простого розрахунку неважко визначити, що це має настати при швидкості близько 8 км в секунду. Іншими словами, снаряд, який викидається гарматою зі швидкістю вісім кілометрів на секунду, назавжди залишає поверхню земної кулі і стає супутником нашої планети. Він буде мчати в 17 разів швидше, ніж яка-небудь точка на екваторі, і опише повний оберт навколо нашої планети в 1 годину 24 хвилини. Якщо ж повідомити снаряду велику швидкість, він буде обертатися біля Землі вже не по колу, а по більш або менш витягнутому еліпсу, віддаляючись від Землі на велику відстань. При ще більшій початкової швидкості снаряд назавжди віддаляється від нашої планети в світовий простір. Це має настати при початковій швидкості близько 11 км в секунду. (В усіх цих міркуваннях маються на увазі снаряди, що рухаються в порожньому просторі, а не в повітряному середовищі.)
Тепер подивимося, чи можна здійснити політ на Місяць тими засобами, які пропонував Жюль Верн. Сучасні гармати повідомляють снарядів швидкість не більше двох кілометрів в першу секунду. Це в п'ять разів менше тієї швидкості, з якою тіло може полетіти на Місяць. Герої роману думали, що якщо вони спорудять велетенську гармату і зарядять її величезною кількістю вибухових речовин, їм вдасться отримати швидкість, достатню, щоб відправити снаряд на Місяць.
