Давайте порахуємо, яким тросом довелося б «прив'язувати» Місяць до нашої планети, якби не було гравітації? Так буде легше собі уявити масштаби сили, з якою Земля притягує до себе свій супутник
У нашому світі все має якусь опору, підстава. Комп'ютер, наприклад, коштує на столі, і стіл - це опора комп'ютера. Стіл спирається на підлогу, підлога - на стіни, стіни спираються на фундамент.
Простежується, як видно, цілий ланцюжок опор. Можна навести величезну кількість прикладів з різними предметами, і вибудувати безліч ланцюжків. Але в кінці кожного ланцюжка незмінно виявляється земля. А на що спирається сама планета, на якій ми живемо?
Це питання цікавило людей ще тисячі років тому. Вони думали, що наша планета стоїть нерухомо, і шукали для неї якусь опору. Виникали різні уявлення про цю «земної опори».
У Стародавній Індії вважали, що Землю тримають чотири величезних слона. Слони нібито стоять на величезній черепасі. А черепаха пливе по морю. Але на що спирається море? А ось про це «навіть і питати не можна» було.
У Древній Русі слонів і гігантських черепах не знали, але знали про величезні китах. Ці кити плавали в північних морях і були набагато більші за слонів. Тому на Русі вірили, що Земля «стоїть на трьох китах». Але ось на що спираються самі кити?
Саме правильне уявлення про Землю, як планеті, мали древні євреї. Близько трьох з половиною тисяч років тому в Біблії було записано: «Він [Бог] над порожнечею північ простяг, повісив землю ні на чому» (Іов 26: 7). Єврейські писання малюють образ Землі «висить ні на що», «в порожнечі».
Чому такий порядок в Сонячній системі?
Сьогодні людству відомо, що Земля летить в космічному просторі з величезною швидкістю: близько 30 км / сек. Це понад 100 тисяч км / год, тобто в сто разів швидше літака. Маючи таку швидкість наша планета, зрозуміло, не потребує будь-якої опори. Хіба спирається на що-небудь м'яч, що летить в повітрі?
Подібно Землі, все планети Сонячної системи рухаються в просторі на величезних швидкостях. Наприклад, Меркурій летить зі швидкістю близько 49 км / сек, а Плутон - в дванадцять разів повільніше, але теж дуже швидко - 4,08 км / сек, або майже 15 тисяч км / год.
Тому виникає інше питання. Чому Земля й інші планети не розлітаються в світовий простір, а кружляють навколо Сонця? Що змушує їх кружляти по своїх орбітах, не порушуючи порядок?
Вся справа в тому, що Сонце як гігантський магніт притягує все планети Сонячної системи до себе. Від самого ближнього до нього Меркурія, до найвіддаленішого Плутона, все планети летять навколо Сонця, утримувані невидимою притягує силою. Ця сила називається гравітацією.
Гравітація є різновидом взаємодії між усіма матеріальними тілами у Всесвіті. Гравітація діє на будь-яких відстанях і на будь-які об'єкти або види енергії. Чим масивніше об'єкт, тим більше гравітаційне поле він може створити.
Саме гравітація збирає планети навколо Сонця. У Всесвіті існують і інші зірки мають свої планетні системи. Окремі зірки, притягаючи один одного, зібрані в галактики. Галактики, в свою чергу організовані в скупчення галактик, які утримуються разом гравітаційним полем.
Як видно, гравітації підвладне все в матеріального Всесвіту. На сьогоднішній день не виявлено жодного виду матерії або енергії, який не мав би до гравітації відносини, міг би її ігнорувати.
Якщо сказати простими словами, то закон всесвітнього тяжіння свідчить, що тим важче предмети і чим ближче вони один до одного, тим сильніше вони притягують один одного. Наша планета має приблизну масу 6 септілліонов кілограмів. Зазвичай це записується 6 · 1024 кг. Місяць в 81 разів легше Землі, її вага - приблизно 73 секстильйонів кілограмів (7,3 • 1022 кг). Середня відстань від Землі до Місяця приблизно 384 000 км.
Ці величезні маси створюють могутні сили взаємного тяжіння. Сила тяжіння вимірюється в ньютонах, і вираховується множенням мас тіл, розділених на квадрат відстані між ними. Між Землею і Місяцем діє сила взаємного тяжіння, яка дорівнює 190 000 000 000 000 000 000 (190 квінтильйонів) ньютонів.
Для зручності сприйняття переведемо ньютони в знайомі всім кілограми. В інженерних розрахунках, які не потребують надвисокої точності, 1 кг прирівнюється до 9,8 ньютонів. Саме з такою силою вантаж вагою 1 кг тисне на опору.
190 квінтильйонів ньютонів ділимо на 9,8 і отримуємо силу тяжіння в кілограмах. В цифрах, округлено, це виглядає як 20 000 000 000 000 000 000 (20 квінтильйонів) кілограмів.
Давайте ще трохи порахуємо
Давайте порахуємо, яким тросом довелося б «прив'язувати» Місяць до нашої планети, якби не було гравітації? Так буде легше собі уявити масштаби сили, з якою Земля притягує до себе свій природний супутник.
Дріт з надміцної сталі товщиною в 1 кв. мм може витримати вантаж в 200 кг. Значить, трос товщиною 1 кв. метр (1 000 000 кв. мм) може витримати 200 мільйонів кілограмів. Скільки ж таких тросів знадобиться, щоб утримати Місяць?
Вважаємо далі. 20 000 000 000 000 000 000 кг (сила тяжіння Землі) ділимо на 200 000 000 кг (стільки може витримати трос товщиною 1 кв. Метр) і отримуємо 100 000 000 000 тросів. Якщо з'єднати всі троси разом, то вийде вже не канат, а сталевий стовп площею 100 000 000 000 кв. метрів. Для зручності і наочності 100 000 000 000 кв. метрів переведемо в кв. кілометри. Виходить 100 000 кв. км.
Такий канат, а точніше сталевий стовп був би рівний по площі Південної Кореї Контакти (98 500 кв. Км), або площі Грузії (69 700 кв. Км) і Вірменії (29 800 кв. Км) разом узятих.
Такий сталевий трос, звичайно, важко собі уявити. Ще один приклад: на всій Землі не знайдеться стільки тросів, мотузок, канатів та інших пристосувань, щоб прив'язати Місяць також надійно, як сила всесвітнього тяжіння. Настільки значні сили, що діють між планетами.
Без гравітації життя неможливе
Сила гравітації невидима, але життєво важлива для нас. Без гравітації деякі процеси в живих організмах були б просто неможливі. Навіть повітря, яким ми дихаємо, залежить від наявності гравітації. Якби Земля не притягувала до себе повітря, він полетів би в світовий простір, розчинився б у космосі. Ось така вона - гравітація.