вторник, 4 ноября 2014 г.

Про гравитацию

Признавайтесь, кто в школе не верил Исааку Ньютону и Галилею? Кто смотрел на него стоящим на вершине Пизанской башни с яблоком в руке и не верил, что тела любой массы должны падать абсолютно одинаково? А-ну: бросить комок ваты и стальную рельсу! Разве могут они хоть при каких-то условиях упасть на землю одновременно? Нет! Это все дьявольские промыслы, колдовство и чертовщина! И вообще Земля плоская!


Пользуясь случаем, можно немного порассуждать о массе.
Люди никогда не задумываются о том, что понятия и величины, которые они придумывают, совершенно условны и мнимы. Например, температура – совершенно условная величина. Кто-нибудь может сказать, что такое температура Ее можно увидеть, пощупать, взять, отдать или поделить? Нет, потому что температуры не существует. Это выдуманное понятие, призванное количественным образом характеризовать субъективные понятия «горячо» и «холодно». Температура – это некая условная характеристика одного тела по сравнению с другим телом. Задумайтесь: ведь понять, холодное тело или горячее, можно только к нему прикоснувшись. Температура – сравнительная характеристика двух тел. Именно поэтому существует несколько шкал температуры, потому что абсолютно неважно, за что принять ноль. Например, температура тела 20 градусов по Цельсию означает, что у тела на 20 градусов «чего-то больше» по сравнению с водой на границе ее замерзания (именно тройная точка воды принята Цельсием за ноль). Все очень условно.
Но вернемся к массе. Она тоже условна. Например, есть такая штука, как вес. Вес – это сила, с которой тело давит на подставку, весы или на чем оно там лежит. Например, в невесомости тело ни на что не давит, а потому его вес равен нулю. Невесомость на орбите достигается высокой скоростью вращения вокруг Земли – возникающее от этого центробежное ускорение уравновешивает ускорение свободного падения, и тело ни падает, ни улетает. Кстати, ускорение свободного падения уменьшается с удаланием от планеты.
А вот масса – это кое-что другое. Масса – это не вес. Еще раз объясняю, как поступает  человек: он видит какое-то явление и дает ему название. Он сравнивает два предмета, находит, что они в чем-то одинаковы, дает этому «одинаковому» название и говорит, что у обоих предметов это «что-то», чему он только что дал название, равно.
К примеру, он берет два камня и с одинаковой силой бросает их в стену. Если оба камня оставляют одинаковые ямки, то он говорит, что у обоих камней одинаковая масса. Или еще лучше – если они пролетают одно и то же расстояние. Вот так появляется масса. Здесь речь идет о втором законе Ньютона, который F = - ma, где а – это ускорение, а m – масса. Такую массу, кстати, называют инертной. Понимаете, почему инертной? Потому что бросали два камня и сравнивали, как они себя ведут. Раз они повели себя в чем-то одинаково, то решили, что у них какой-то параметр одинаковый, и назвали его массой, а затем подставили в формулу. Поскольку у камней сравнивались их инертные свойства (динамические), то и массу называем инертной.
А вот есть гравитационная масса. Если две планеты притягиваются к третьей с одинаковой силой, то мы решаем, что у них одинаковая масса. Гравитационная масса.  Поскольку сравнивались гравитационные характеристики планет. Более того – нам ничего не стоило назвать этот параметр не гравитационной массой, а температурой или скоростью, или прыткостью, или вредностью – какая разница, каким словом назвать характеристику? Но назвали массой.
Ничто не гарантирует того, что инертная масса равна гравитационной. Тем не менее, их равенство на данный момент доказано до 18го знака после запятой (удивительно). Первую проверку (до 3го знака) сделал Галилей – собственно говоря, своими опытами с Пизанской башни (ну или откуда он там ронял предметы). То, что они падают с одинаковым ускорением говорит о равенстве инертной и гравитационной масс.

В данном случае это лишь совпадение – что сравнивая два тела, человек придумал два разных понятия, а они оказались одним.

1 комментарий:

  1. Из серии, что тяжелее - килограмм ваты или килограмм гвоздей...

    ОтветитьУдалить