Теория тяготения
Движение планет
В этой главе мы расскажем об одном из самых далеко идущих обобщений человеческого разума. Хотя мы восхищаемся величием разума, нужно отдать должное также и природе — мы благоговейно созерцаем, с каким совершенством она полностью беспрекословно подчиняется такому изящному и такому простому закону — закону тяготения. Что это за закон тяготения? Он заключается в том, что каждый объект во Вселенной притягивается к каждому другому объекту с силой, пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. В математической форме это определение можно выразить так:
Если добавить к этому, что любое тело под действием этой силы ускоряется в направлении ее действия на величину, которая обратно пропорциональна его массе, то способному математику этих сведений достаточно, чтобы вывести все дальнейшие следствия. Однако поскольку вы пока еще не считаетесь настолько талантливыми, мы расскажем вам об этих следствиях более подробно, вооружив вас не только этими двумя аксиомами. Мы вкратце расскажем вам историю открытия закона тяготения и обсудим некоторые выводы, его значение для истории, загадки, которые связаны с этим законом, и некоторые уточнения, внесенные в этот закон Эйнштейном; мы обсудим также связь этого закона с другими законами физики. Все эти вопросы невозможно уместить в одной главе, но эти темы будут освещены в свое время в надлежащих местах последующих глав.
История начинается с глубокой древности, когда люди наблюдали за движением планет среди звезд и в конце концов пришли к выводу, что они движутся вокруг Солнца, — открытие, позже сделанное заново Коперником. Как именно планеты движутся вокруг Солнца и по какой траектории — ответы на эти вопросы потребовали несколько большего времени. В начале XV века были большие дебаты о том, действительно ли планеты вращаются вокруг Солнца или нет. Подход Тихо Браге к этому вопросу отличался от всего, что было предложено раньше, — он считал, что споры о характере движения планет скорее всего разрешатся, если действительные положения планет в пространстве измерить достаточно точно. Если бы измерения точно показывали, как движутся планеты, тогда наверняка стало бы возможно подтвердить ту или иную точку зрения. Это была грандиозная идея — чтобы установить истину, лучше осуществить более точный эксперимент, чем проводить глубокие философские рассуждения. Следуя этой идее, Тихо Браге в течение многих лет изучал положения планет в своей обсерватории на острове Фюн, близ Копенгагена. Он составил объемистые таблицы, которые после смерти Тихо Браге стали предметом изучения математика Кеплера. Кеплер же на основе этих данных извлек прекрасные и удивительные, но при этом простые законы, управляющие движением планет.
- [1] Глава VII I тома «Фейнмановских лекций по физике». — Прим, перев.
