Мечти за земята и небето

II Всемирно привличане

12. Колко слабо е взаимното привличане на земните тела! Камък пада в кладенеца, гира, тежка един пуд [9], упражнява налягане върху пода — това е тежест. Причина е необяснимото засега свойство на материята да привлича към себе си друга материя, както магнитът привлича желязото, но в много по-слаба степен. Имало е много опити за обясняване на всемирното привличане, но те се оказаха незадоволителни [10] и затова бяха изоставени. Освен това те въвеждаха такива начала, които бяха не по-ясни от взаимния стремеж едно към друго на всички тела, които са на разстояние. Неизбежно е да се приеме някое необяснимо начало. По-добре е да се приеме за такова начало законът за привличането, който е съвсем ясен, може да бъде изразен математически и е обяснил вече много явления.

Силата на привличането на дадена сферична или точкова маса намалява (когато се отдалечаваме от нея), както намалява силата на светлината, когато се отдалечаваме от нейния сферичен източник. Но изглежда, че е твърде малко общото между привличането и тези частични сили. И наистина привличането не изчезва, не се изтощава, не зависи от температурата и осветлението и не е нужно време за разпространяването му. В противния случай например нажеженият или светещ предмет би се привличал от Земята с непостоянна сила, т.е. би имал различно тегло, нещо, което още никой не е забелязал. Тогава и различни части на земното кълбо, ако са нажежени в различна степен, биха се стремили да се пръснат или да променят формата на Земята. А Земята и Луната, които са физически различни, не биха могли съгласувано да се движат около Слънцето.

И така всички тела и на всякакво разстояние се привличат взаимно.

Но само много точните и трудни опити [11] разкриват привличането, което съществува между земните тела, защото дори силата на привличането на такива маси, каквито са планините, е извънредно малка. Масата на Земята е грамадна и затова лесно забелязваме нейното действие.

Привличането на малките тела би могло да се разкрие при сближаването им, ако не беше възпрепятствувано от триенето. Двама охранени човека се привличат взаимно на разстояние един метър със сила 1/20 милиграма (милиграмът представлява теглото на най-малката капка вода, 1/4500 част от золотника [12]). Тази сила, макар и да може да свие в дъга косъм, дълъг един метър, в никакъв случай няма да го разкъса, няма да разкъса дори най-тънката паяжина. И в резултат нима може тя да приближи двама души — да победи сравнително голямото им триене о почвата, на която те стоят!

Тон (61 пуда) с тон в сферична форма и при разстояние на центровете им 1 метър се привличат със сила 6 2/3 милиграма (1/670 част от золотника).

12₁. Силата и законът на привличането на дадена маса зависят от нейната форма и плътност. Не мислете, че силата на привличането на дадена маса зависи само от големината й, от разстоянието и масата на привличаното тяло! Само за сферите или материалните точки привличането е пропорционално на произведението на привличащите се маси и обратно на квадрата от отдалечаването им. За телата с друга форма законите за привличането са доста сложни. Например безкрайната плоча, ограничена с две успоредни равнини; значи и безкрайната маса би трябвало да привлича с безкрайна сила, а в същност съвсем не е така; привличането е доста слабо в зависимост от дебелината и плътността на плочата, то е перпендикулярно спрямо нея и е навсякъде еднакво — на всяко разстояние от нея.

Ако предметът е на малко разстояние в сравнение с големината на плочата, при изчисленията тя може да бъде приета за безкрайна; и така видяхме, че на един жител на Земята се пада маса, равна на масата на плоското квадратно поле, дълго и широко 1000 версти, а дебело 1 аршин [13] (плътността му трябва да бъде равна на средната плътност на Земята, или 5,5). Ходещият по него човек ще изпитва почти по цялото му пространство и на височини до няколко десетки версти едно и също привличане (сякаш плочата е безкрайна), което е 6 милиона пъти по-малко от земното, или 2000–3000 пъти по-малко от привличането върху повърхността на астероид, широк 6 версти (очерк 31) [14].

За да може безкрайната материална плоча с плътността на Земята да има привличане, равно на земното, тя трябва да е дебела 4 хиляди версти (2/3 от земния радиус).

Затова пък привличането на такава равнина не намалява на никакво разстояние и не изменя своята посока (разбира се, от другата страна на плочата посоката на привличането ще е обратна).

Земята, сплесната като диск (питка), ще има толкова по-малко привличане, колкото е по-тънък дискът. По такъв начин теоретично привличането на Земята може да бъде намалено, колкото искаме. А за да може взаимното привличане на частите на сплеснатата планета да я извие в тръба или отново да я превърне в астрономична капка, може да се придаде на диска слабо въртене, което унищожава (чрез центробежната сила) привличането и не допуска разрушаването на диска.

Раздробяването на сферичната планета също намалява привличането на повърхността й и във вътрешността й; например, ако се намали плътността й 8 пъти, без да се наруши масата й, привличането се намалява 4 пъти; раздробяване 1000 пъти намалява привличането 100 пъти.

Понякога произволно грамадни маси не оказват на телата никакво механическо влияние.

Така празна сфера с концентрични стени и празна цилиндрична тръба с такива стени не оказват никакво механическо влияние на телата, поместени в нея — не само в геометричния й център, но и където и да било. Външното привличане на тръбата е обратно пропорционално на отдалечаването на предмета от нейната ос, а вътрешното привличане на сферата е обратно пропорционално на квадрата на отдалечаването от нейния център.

13. Влияние на привличането върху формата на планетите; тежестта върху различните планети. Знаем колко поразителни са по своите размери небесните тела и колко открито проявяват своята притегателна сила.

Благодарение на привличането всички слънца и големите планети представляват по форма почти съвършени капки. Дори ако небесните тела бяха студени и се състояха от най-твърд материал, какъвто е например стоманата, при друга форма, а не кръгла моментално биха се разтрошили и закръглили. Биха останали сравнително малки неравности, каквито са песъчинките по полирана топка.

Привличането на повърхността на различните слънца и планети е различно в зависимост от тяхната маса и плътност.

Ако на Земята човекът може да вдигне 5 пуда и да прескочи стол, на Луната той ще може да вдигне крава и да прескочи висока ограда. На Слънцето той няма да може да стои: ще падне и ще се пребие поради собствената си тежест, която там ще е 27 1/2 пъти по-голяма, отколкото на Земята. На Марс и Меркурий той ще може да вдигне 10–15 земни пуда и с лекота ще прескочи маса. На Юпитер и без товар той едва ще се влачи, сякаш на раменете му се е разположил някакъв огромен шишко. На астероидите той ще повдига цели къщи, ще прескача най-големи дървета, камбанарии, гори, широки долове и по-големи или по-малки планини в зависимост от големината на астероида, на който се извършват тези експерименти. Най-после на аеролитите, големи няколко десетки сажена, той няма да чувствува никаква тежест.

Силата на привличането на различните планети ограничава височината на планините, зданията, организмите. На Луната планините биха могли да бъдат 6 пъти по-високи, отколкото на Земята и ако те са, колкото земните, това е само случайност или поради раздробяемостта на материала на лунните планини, защото и на Земята височината на планините не достига своя максимум. На астероидите неравностите са толкова грамадни, че превишават размерите на самата планета, и затова формата им е безкрайно разнообразна и може съвсем да не бъде сферична. Те ту имат форма на неправилен камък или на къс от камък, ту на диск, пръстен и т.н. (Това е само предположение: с телескопа формата им не може да се види; ние стигнахме до този извод отчасти теоретично, отчасти поради изключителната променливост на силата им на светене.) Като се въртят, те отразяват ту по-голямо, ту по-малко количество слънчеви лъчи и с телескопа наблюдателят ги вижда като променливи звезди с най-различна големина.

Ако човекът на Земята (при същата форма) би бил 2–3 пъти по-голям, той едва би се мъкнал по нея, а ако би бил 6 пъти по-голям, той би могъл само да лежи на меко легло или да стои във вода. Докато на Луната същият петсаженов великан би се чувствувал съвсем свободно.

На астероидите движенията на великаните, високи колкото огромна камбанария и повече, са свободни: великан, който достига с ръка върха на Айфеловата кула и тежи 334 000 тона (над 20 милиона пуда), на астероид с окръжност (предполага се сферична форма) 150 километра и средната земна плътност скача и играе като козле. И, напротив, на Слънцето биха могли да живеят само лилипути, високи 6,6 сантиметра.

Ще отбележим, че изводите за строежа на организмите са строго математически.

Влиянието на тежестта върху формата на планетите се усложнява от въртенето им около своите оси.

Поради въртенето всички планети и Слънцето са повече или по-малко сплескани по посока на осите. Ако въртенето се ускорява непрекъснато, планетата би се превърнала отначало в пита, а след това в пръстен с централен сфероид; пръстенът би могъл да се разкъса на части, въртящи се около средното тяло.

Може би така са се образували Сатурн с неговите пръстени и другите планети с техните спътници; така може би се е образувала и цялата планетна система.

14. Какво би станало със Земята, ако Слънцето престане да простира към нея своята притегляща ръка. Привличането задържа планетите близко до Слънцето и спътниците близо до планетите и не им позволява да се отдалечат в безкрайното и студено пространство.

Ако Слънцето не задържаше Земята като с въже, само след година всичко живо и незащитено на нея би загинало; Слънцето би се превърнало в много ярка звезда, силата на светлината и топлината на която би била 37 пъти по-малка, отколкото на сегашното Слънце. След 2–3 години температурата на атмосферата и на външните части на планетата малко би се различавала от температурата на небесното пространство (около 200 градуса под нулата); след това би изчезнала и светлината — последното утешение, напомняща игриво електрическо слънце; би останала само вледеняващата нощ с прекрасното, но печално небе. Океаните биха замръзнали, а въздухът би се сгъстил до течност и би унищожил човека, греещ се в някоя пещера край последното огнище.

Всичко би се разпръснало на различни страни; планетната система не би съществувала. Ако планетите заедно със своите нещастни жители след няколко стотици хиляди години попаднат на друго слънце, за което впрочем има малко шансове, пак бързо биха го загубили, за което биха били достатъчни две-три години; за такъв кратък срок от време загиналият или тлеещ живот не би успял да се съвземе.

Ето каква роля играе привличането!…

То бързо намалява с разстоянието, както светлината, звукът, топлината и магнетизмът — и по същия закон.

То сякаш се разсейва, разтваря в пространството, което все повече и повече се разширява с отдалечаването от източника на силата.

Земята се привлича от Слънцето със сила, 50 000 пъти по-малка, отколкото ако същата Земя се намира на самата повърхност на Слънцето; все пак тази сила е достатъчна, за да измени естественото праволинейно движение на Земята в кръгово, по-точно в елиптично.

Небесните тела, които се движат много бързо, не могат дълго да се задържат от Слънцето; то ги отклонява от правия път, но не задълго: бързината постига своето и тялото изчезва в безкрайността; това са кометите; някои от тях се връщат назад към Слънцето; пътят на последните (траекторията, орбитата) представлява силно разтегнат кръг (елипса, нещо като дълъг сапунен мехур, гледан през лошокачествено стъкло).

15. Взаимно привличане на звездите и Млечния път. Къде няма тежест? Когато се отдалечаваме от свещта, светлината й отслабва; в абсолютно същата зависимост от разстоянието е и силата на привличането.

Отдалечим ли се от свещта на 10, 100 версти, най-после я загубваме от погледа си; по същия начин отдалечим ли се достатъчно от източника на привличането, нашите осезателни органи съвсем загубват способността си да определят или поне да забележат безкрайно намалената сила на привличане.

Междузвездните пространства и особено пространствата между «петната» на млечните пътища са именно такива.

Дори между звездите силата на тежестта е поне 100 000 000 пъти по-слаба от привличането на Земята на повърхността й. Това значи, че едно неподвижно тяло, поставено там, в продължение на едно денонощие ще получи скорост, равна на 9 милиметра в секунда.

След една година тази скорост ще бъде не по-голяма от скоростта, която човек получава на Земята, когато скача от височината на маса (5/6 от метъра).

Между петната на млечните пътища или на звездните купове привличането е 1000 пъти по-малко от предишното; оттук следва изводът, че в продължение на една година там човекът придобива скоростта, която получава, когато пада от незабележима за окото височина (1/1250 от милиметъра). Скоростта на звездите е толкова голяма (очерк 10) в сравнение с влиянието на привличането, че пътят им, макар и да не е праволинеен, е изкривен много леко. Може би звездите не са в състояние да излизат от родния им куп — от сферата на привличане на своя Млечен път, но не и от сферата на съседната звезда, като заемат средното между тях разстояние.

Макар и да има множество «двойни», дори «тройни» звезди («сложни звезди») или звезди, които се въртят една около друга, както Земята около Слънцето или както Луната около Земята, а също и звезди, които образуват системи, подобни на планетните, но само от самосветещи тела, все пак те са изключения, получили се благодарение на сравнително незначителното разстояние между такива звезди.

16. Привидно липсва тежест. Не е необходимо да отиваме много далеч, за да видим различни явления при липса на тежест.

Да си представим, че се намираме на някоя «мъничка» планета, въртяща се около Слънцето някъде между Марс и Юпитер, т.е. в пояса на астероидите или извън него, по-близо до Земята. Такива планети има, колкото щете; ако не ги виждаме с телескоп, то е само защото те са много малки. Около Слънцето в планетната система не се чувствува недостиг дори от планети — камъчета, зрънца и прашинки, които непрекъснато пресичат нашата атмосфера, като се нагряват чрез триене о въздуха и светят като звезди (аеролити или «падащи звезди»); понякога те достигат и твърдата повърхност на Земята, а ние ги събираме и запазваме в музеите.

И така ние сме на малка планета с диаметър няколко десетки метра; можем да пренебрегнем нейното привличане; в същност при диаметър например 6 сажена (12 метра) и при плътност, равна на средната плътност на Земята (5,5), планетата има на повърхността си привличане, 1 000 000 пъти по-малко от земното.

Пита се ще се промени ли нашето малко тегло на тази планета под влияние на слънчевото привличане?

Слънцето придава на планетата известно движение, но точно същото движение тя придава и на нашите тела; Слънцето изменя движението на планетата, но по същия начин измени и движението на нашите тела. И така, ако например не сме се докоснали до повърхността й преди действието на Слънцето, то и след действието му нито ще се приближим до планетата, нито ще се отдалечим от нея; а това показва, че нашето отношение към планетата не се изменя под влияние на странична сила на привличане, колкото и да има такива сили и накъдето и да привличат, при условие, че разстоянието между техните центрове и наблюдаваната група тела е голямо в сравнение с големината на самата група.

Ще разберете това, ако си спомните как едно и също водно течение отнася купчина трески, при това взаимното им разположение дълго време не се променя. Купчината трески сме ние с нашата планетка, а течението — привличането на Слънцето.

Значи привидна липса на тежест може да се срещне на всеки малък астероид, дори ако той е само няколко сажена. Но и големите маси, включително и произволно грамадните, с привличането си могат и да не оказват никакво влияние на други тела.

Така изчисленията показват, че кухата сфера не упражнява никакво механическо въздействие върху телата, разположени в нея или на вътрешната й повърхност. Ако нашата планета представлява празна стъклена сфера, в която има въздух и растения, които го пречистват, ние имаме прекрасна обстановка за извършване на всякакви опити. Наистина и самият въздух оказва притегляне, но то е сравнително незначително.

Нашата стъклена сфера прави оборот около Слънцето между орбитите на Марс и Юпитер. Не е ли малко далечко? Не можем ли на самата Земя или много близо до нея да си създадем условия, при които тежестта като че ли липсва? Да, можем; само малко да помълчим и да си представим, че по някакво чудо земната тежест е изчезнала… Да опишем какво тогава ще стане… Човекът така се е сродил със заобикалящата го обстановка, че не може да има по-подходящ начин за описване на явленията, ставащи без тежест; затова и ще се постараем да запазим цялата обстановка с малки изключения.