Техника - молодёжи 1988-10, страница 42

Если из-под шара мгновенно удалить опору, то он начнет падать. И с самого начала его движение будет неинерциальным — ускоренным. Но окажись у пробной массы свойство противиться ускоряющему действию силы тяготения — так называемая инертность, она бы и с места не сдвинулась. Так и осталась бы висеть без опоры в сомнительном силовом равновесии. И мы никогда не узнаем, понимал ли Ньютон, что сконструировал науку о движении, по которой движения не должно быть... Похоже, что понимал. Ведь о чем-то он предпочел не строить предположений. Однако на поверку открытая им «сила тяготения» сама оказывается гипотезой. Может быть, самой гениальной из всех гипотез, давшихся человеку. Вот только отказ от силовой трактовки гравитационного взаимовлечения масс тут же ведет за собой пересмотр и классического учения об инерции. А оно сложено из двух, казалось бы, взаимоувязанных представлений — об инерции как бессиловом процессе и об инертности как реакции массы на ускоряющее действие. Да и как обойтись без пересмотра, когда налицо парадоксальная несовместимость Ньютоновой теории «движущих» сил тяготения и инертности, понимаемой в качестве врожденного свойства материи!

В том, что при определенных условиях инертность у массы все-таки есть, сомневаться не приходится. Ведь, толкая от плеча ядро, мы ощущаем его сопротивление ускоряющей силы мышц.

Насколько сложен вопрос об инертном качестве космического вещества, можно судить хотя бы по тому, что в прошлом имели место попытки объяснить инертность ускоряемого тела его взаимодействием со всей бесконечно большой массой Вселенной. Эта идея принадлежит Эрнсту Маху.

Трудно сразу решить, противоречит принцип Маха только Ньютонову взгляду на инерцию или здравому смыслу тоже. У физиков нет о том единого мнения. Одни, например, считают этот принцип надуманным, а другие пытаются подтвердить его экспериментально. Но вот на что хотелось бы обратить внимание. Само собой разумеющейся считается связь между ускорением и действующей силой, на которую масса якобы всегда реагирует инерционным

противодействием. Между тем совсем необязательно думать, будто и в свободном падении движущееся тело сопротивляется «приложенной» к нему гравитационной силе. Так почему мы считаем, что невесомость в падающей лифтовой кабине есть результат действия и противодействия тяжести и инертности?

Ныне вполне удовлетворительной трактовкой инертности считается принцип эквивалентности. Этот принцип, положенный Эйнштейном в основу общей теории относительности, подразумевает: по действию на вещество поля сил тяготения и сил инерции неразли

чимы. Основания для такого утверждения вроде бы есть...

Давайте-ка сыграем на бильярде, установленном для отдыха пассажиров в звездолете, летящем к своей далекой цели с ускорением, близким к ускорению свободного падения. Костяной шар, от удара вылетевший за борт стола, будет падать в сторону от носа звездолета по параболе, как и на Земле. Но предположим, что, вылетев за борт стола, шар затем угодил в люк, распахнутый в открытый космос.

За пределами космического ко

рабля бильярдный шар будет лететь уже равномерно и прямолинейно. Относительно далеких условно-неподвижных звезд, конечно. Выходит, относительно них и в люк он влетел тоже по прямой! Так какое же движение шара считать истинным — параболическое (относительно корабля) или прямолинейное (относительно звезд)? Давайте обойдем этот вопрос как не имеющий ответа (понятие инер-циальной системы отсчета является условным, математическим), а обратим внимание вот на что.

В звездном корабле катящийся по зеленому сукну шар давит на стол совсем так же, как на Зем

ле — вспомните принцип эквивалентности. Но, слетев со стола, он переходит в другое — невесомое — состояние: деформации в его материале выправляются, и далее он летит по инерции, или, как говорят, в отсутствии внешних сил. Таким образом, данный случай невесомости совпадает с инер-циальным состоянием пробного шара.

А теперь представим, что звездолет свободно падает на сильно гравитирующее небесное тело, то есть перемещается ускоренно без реактивной причины. По крайней

40