Стоунхендж, вид сверху
Атлас звёздного неба XVII века
Аресибо – радиотелескоп, астрономическая обсерватория в Пуэрто-Рико на высоте 497 м над уровнем моря
Глава VIII
Гравитация: вопросы и ответы
Только человек сопротивляется направлению гравитации:
ему постоянно хочется падать вверх.
Фридрих Вильгельм Ницше
Сила притяжения и ее отсутствие будоражат умы людей. Если только представить, что земная гравитация вдруг исчезла, какие могут быть последствия – мы разлетимся с планеты? Но у земного притяжения есть и гораздо более глобальные функции.
Что такое гравитация?
Чтобы ответить на этот вопрос, вспомните ньютоновский закон всемирного тяготения. Исаак Ньютон еще в 17 веке смог доказать и научно обосновать его. Притяжение между двумя любыми объектами во Вселенной и принято называть гравитацией. Мы можем определить силу притяжения, если знаем расстояние от одного тела до другого и их массу. И чем массивнее объект, тем сильнее он притягивает к себе другие объекты. Эта «магнетическая» сила образует гравитационное поле.
Исаак Ньютон (1642–1727) – английский физик, математик, механик и астроном
Гравитация является главной силой во Вселенной. Она не позволяет Вселенной разваливаться на части, методично «стягивая» объекты в галактики, системы и подсистемы. На Земле гравитация неизменна, потому что неизменна и масса нашей планеты. Чтобы сила притяжения вдруг изменилась в большую или меньшую сторону, нужно сильно увеличить или уменьшить массу Земли.
Космический рекорд
Космический рекорд по общей длительности своих полетов (данные на 29 июня 2015 года) поставил российский космонавт Геннадий Падалка. За всю летную карьеру он провел в космосе 878 дней
Без сомнений, гравитация крайне важна для Земли и существ, населяющих ее. Но зачем именно она нам? Ведь притяжение для нас настолько естественное явление, что мы его попросту не замечаем. Потому что сложно ощутить силу, которая действует постоянно, да еще и с одинаковой величиной.
«Не будь гравитации, мы все «отлипнем» от Земли и разлетимся в открытый космос», – можете подумать вы. И отчасти будете правы. Вот какова роль земного притяжения:
• силы гравитации удерживают на планете всё (вообще всё!): воду, предметы, людей, растения и животных;
• гравитация удерживает у поверхности Земли даже воздух, поэтому эта сила – главное условие для развития жизни на нашей планете. Ведь без тяготения не было бы нашей атмосферы – воздух бы просто улетучился!
• Гравитация повлияла на эволюцию живых существ: под ее влиянием организмы приобрели специальные органы ориентации, которые помогают передвигаться по плоскости и не путать потолок с полом.
Какая гравитация на других планетах?
Для вас уже не секрет, что гравитационные поля разных планет отличаются. Ведь все планеты различны по объему и массивности. И на планетах-крошках гравитация минимальна, в то время как гиганты притягивают все вокруг с огромной силой. Ну например, давайте рассмотрим вес человека на разных планетах. Если вы прямо сейчас встанете на весы, они покажут условно 70 килограммов. А если бы эти весы стояли на Луне (а вы – на них), то ваш вес был бы равен весу тела массой 12 кг в земных условиях. Ведь Луна гораздо меньше Земли и притягивала бы вас к себе не так сильно. На Плутоне весы показали бы всего 4,5 килограмма. А на поверхности Солнца – целых 1895 кг! Ваш вес на Марсе и Меркурии будет равен весу тела массой: 26,3 килограмма на первой планете и 26,4 – на второй. На огромном Юпитере – 165 килограммов, а на Уране – 62 килограмма. На Венере – немногим меньше, чем на Земле, – 63, на Нептуне – 78, а на Сатурне – 64 килограмма.
Самый долгий
Самый долгий космический полет совершил российский космонавт и врач Валерий Поляков. Он провел на борту орбитальной станции «Мир» 437 суток и 18 часов. Это абсолютный рекорд продолжительности работы в космосе за один полет!
Многие считают, что космическое пространство заполнено одним лишь вакуумом. Однако это не так. Космический вакуум – вещь очень относительная. Помимо него в межпланетном пространстве существуют газовые туманности, которые излучают свет. У них ничтожно низкая плотность, но она есть, и мы никак не можем сказать, что туманность – это пустота. В местах, где нет ни диффузной туманности, ни звезд, ни планет, присутствует газ с очень маленькой плотностью. И он тоже не является пустотой. Поэтому в космосе гравитация есть!
Что такое невесомость и как люди чувствуют себя в ней?
Невесомость – это специфическое состояние, когда сила взаимодействия тела с опорой отсутствует. В этот момент на тело воздействуют только силы тяготения, а внешнее гравитационное поле не вызывает давления.
Не существует нулевой гравитации. Даже космонавты на космических станциях, которые находятся в состоянии невесомости, испытывают микрогравитацию. Они падают с той же скоростью, что и корабль, в котором они находятся
Наверняка вы смотрели фантастические (и не очень) фильмы о космических приключениях и видели, как космонавты парят в камерах своих кораблей. И конечно же вам очень хотелось испытать это чувство невероятной легкости! Оказывается, невесомость можно ощутить и на Земле. Например, чувство, похожее на невесомость, возникает в начальный момент свободного падения, когда сопротивление воздуха еще невелико: в падающем лифте или на американских горках, когда поезд резко скатывается с крутого спуска.
А еще невесомость на Земле создают искусственно для подготовки космонавтов. В Центре подготовки космонавтов им Ю. А. Гагарина есть специальный самолет-лаборатория. На его борту в ходе полета раз в минуту примерно на 25 секунд возникает невесомость. С помощью таких тренировок экипаж готовят к работе в условиях космоса.
Плюс бесконечность
Гравитация безгранична и распространяется на любом расстоянии. Просто чем больше расстояние между объектами, тем слабее притяжение. Интересно то, что если объект находится между двумя равнозначными телами, гравитацию он не испытает, поскольку она уравнивается с обеих сторон
В невесомости почти все процессы проходят по-другому. И человеческому телу сложно адаптироваться к новым условиям. Как известно, в теле человека очень много жидкостей – кровь, вода, плазма и другие. И если на Земле они спокойно циркулировали, то в