То же самое будет, если выпрыгнуть из самолета, сидя на весах. И вы, и весы будете падать с одинаковой скоростью. Так что и в этом случае на весы не будет оказываться никакого давления: они будут показывать значение вашего веса равным нулю. Ваш вес равен нулю, пока вы падаете. Но масса сохраняется вся, целиком.
Здесь-то и кроется подсказка, почему на космической станции пушечные ядра (а также люди и весы) парят в невесомости. Нередко считается, будто дело в том, что они слишком удалены от Земли и потому недосягаемы для земного притяжения. Это грубая ошибка, хотя и очень распространенная. В действительности же гравитационная сила Земли примерно одинакова что на космической станции, что на уровне моря, поскольку космическая станция находится не так уж и далеко. Причина, по которой предметы там невесомы, состоит в том, что они — подобно человеку, выпрыгнувшему из самолета, сидя на весах, — непрерывно падают. Только в данном случае падают они вокруг Земли. Луна тоже непрерывно падает вокруг Земли. Она невесома, хотя ее масса составляет 10 тысяч миллиардов миллиардов килограммов.
Луна невесома и непрерывно падает вокруг Земли?
«Не может быть, что вы всерьез!» И тем не менее это так.
Наша планета представляется нам неровной и морщинистой: изборожденной долинами и утыканной горными хребтами. В конце концов, гора Эверест имеет почти 9 километров в высоту, и первых двоих взобравшихся на нее людей чествовали как героев. Но если уменьшить Землю до размеров мячика для настольного тенниса, ее поверхность повсеместно окажется ровной. Даже Эверест будет незаметен на ощупь: он станет величиной с песчинку на шлифовальной бумаге мельчайшей зернистости.
«Не может быть, что вы всерьез!» И тем не менее это так.
Убедитесь сами. Высота Эвереста вам известна. Измерьте мячик для пинг-понга, разузнайте, каков диаметр Земли, — и посчитайте.
Почему планеты шаровидные? Гравитация стягивает их со всех сторон. Даже твердая почва, если дать ей достаточно времени, ведет себя как жидкость. Более мелкие объекты — например, кометы — не круглые, а бугорчатые и бесформенные. Их сила тяготения слишком слаба, чтобы придать им правильные очертания. Плутон достаточно велик для того, чтобы быть сферическим. И все же он меньше некоторых из известных нам так называемых планетезималей и потому был лишен звания планеты. Многих это огорчило. Но вопрос тут исключительно в определениях, в «семантике». Марс меньше Земли, его гравитация слабее, и он не так сильно втягивает в себя свои горы. Поэтому на Марсе могут быть (и есть) горы выше Эвереста. Будучи ужат до размеров мячика для настольного тенниса, Марс получился бы на ощупь чуть более шероховатым, чем Земля. Но две его крошечные луны, Фобос и Деймос, определенно бугристее. Они выглядят как картофелины.