Александр Астахов - Физика. Порядок вещей, или Осознание знаний

Во-первых,Земля в поле тяготения пробных тел действительно движется навстречу им, так же, как и они движутся навстречу Земле в ее поле тяготения. Ускорение Земли в поле тяготения пробных тел зависит от массы пробных тел. Поэтому точка встречи каждого из этих тел с поверхностью Земли при бросании их по отдельности будет изменять свое положение в пространстве в зависимости от массы пробных тел. Соответственно будет изменяться и время встречи пробных тел разной массы с поверхностью Земли при их раздельном падении.

Однако в соответствии с законом всемирного тяготения скорость падения и у гири и у перышка в поле тяготения Земли будет одинаковая при любой последовательности бросания этих тел к Земле с одинаковой высоты, конечно же, при условии прохождения ими одинакового расстояния по высоте. То есть тела с разной массой в поле тяготения Земли с неизменной массой будут ускоряться совершенно одинаково.

Таким образом, обоснованием (подтверждением) закона всемирного тяготения, соответствующим его физическому смыслу явилось бы не одинаковое время встречи пробных тел разной массы с Землей, а одинаковое время прохождения ими одинаковых расстояний в поле тяготения Земли относительно независимой абсолютной системы отсчета, т.е. их одинаковая скорость и ускорение в поле тяготения Земли.

Земля разумеется не является абсолютной системой отсчета, т.к. в соответствии с законом всемирного тяготения сама ускоряется в поле тяготения пробных тел. Однако при существующем соотношении масс перышка и гири с массой Земли разница во времени встречи пробных тел с Землей при их раздельном бросании будет исчезающе мала. К тому же на погрешность определения времени движения пробных тел влияет точность измерения расстояния до точки встречи, разность которого для гири и перышка также будет исчезающе мала.

Поэтому в некотором приближении в пределах существующей во времена Галилея погрешности измерений поверхность Земли можно принять за абсолютную систему отсчета. В этом случае одновременность падения пробных тел разной массы, как раз и свидетельствует об одновременности прохождения ими одинакового расстояния, а, следовательно, и об одинаковом ускорении их падения. По-видимому, именно такой вывод и сделал Галилей, который естественно мог не знать формулы закона всемирного тяготения Ньютона.

Как мы уже говорили, под словами Галилея «совершенно одинаково» , раз уж ему отводят такую историческую роль, следует понимать одинаковую скорость падения пробных тел в поле тяготения Земли. Галилей полагал, что определяет скорость падения на одинаковом по высоте отрезке для каждого из бросаемых тел. Именно поэтому по одинаковому времени падения пробных тел на Землю Галилей вправе был сделать вывод и об их одинаковой скорости падения. Другого способа определения скорости просто не существует. Причем совершенно очевидно, что Галилей имел в виду именно скорость падения пробных тел.

Однако Гулиа называет доказательства Галилея «чистейшей воды софистикой» (см. выше). Тем не менее, из этого доказательства однозначно следует, что Галилей имел в виду одинаковую скоростьпадения предметов разной массы:

«…Получаемое противоречие снимается одним утверждением – вес предмета не влияет на скоростьсвободного падения».

Скорость и время падения, хотя и взаимосвязанные понятия, тем не менее, их нельзя отождествлять друг с другом буквально!

Во-вторых, Гулиа, безусловно, известно, что кроме закона всемирного тяготения детям в школе еще «морочат» голову вторым законом Ньютона, в соответствии с которым с увеличением силы тяготения между двумя массами за счёт увеличения массы одной из них, ускорение той массы, которая осталась неизменной, естественно увеличится. Однако специфика закона всемирного тяготения в рассматриваемом контексте состоит лишь в том, что все пробные тела в поле тяготения одного и того же ответного тела имеют одинаковое ускорение свободного падения.

При увеличении массы одного из взаимодействующих тел его ускорение в поле тяготения другого неизменного тела не изменяется, т.к. сила тяготения, действующая на первое тело, изменяется, пропорционально его же массе. Поэтому акцентирование внимания на теоретической разнице времени встречи пробных тел разной массы с Землей при рассмотрении специфики закона всемирного тяготения очень напоминает разговор «про Фому» и «про Ерему», уводящий читателей в сторону от главного вывода, сделанного Галилеем из своих пусть несовершенных в метрологическом отношении опытов.

Кроме того, излишне дотошному Гулиа, придирающемуся с высоты современных знаний к чисто теоретическим неточностям, неизвестным во времена Галилея, которые к тому же приводят к исчезающе малым погрешностям, следовало бы учесть, что в момент бросания массы всех пробных тел фактически изымаются из массы Земли. Поэтому, какую бы пробную массу ни взял Галилей время её падения всегда останется одинаковым. Это легко видеть, подставив в выведенную Гулиа формулу для времени, уменьшившуюся массу Земли в результате изъятия из её массы пробного тела и появившуюся в результате этого массу пробного тела:

t = корень (2 *r 3/ (γ (M – m + m))

Как видно, суммарная масса тяготеющих тел всегда остаётся неизменной и всегда равна (М). Следовательно, время встречи всегда остаётся постоянным! По общепринятому мнению Галилей правильно истолковал результаты своих опытов. Более того, как видно это непосредственно подтверждается формулой самого скептика Гулиа применительно к неизменной общей массе пробных тел и оставшейся Земли. Ведь Галилей не имел возможности экспериментировать с неземными пробными телами! Для этого необходимо запустить космический корабль, добыть в космосе внешние пробные тела и сбросить их на Землю.

С исторической ролью Галилея не согласен, пожалуй, один только Гулиа, решивший поумничать с высоты современных знаний. Однако совершенно неизвестно какие выводы сделал бы сам Гулиа во времена Галилея, не зная закона всемирного тяготения, и получи он на месте Галилея разное время падения пробных тел разной массы. Если бы он рассуждал как Аристотель, то возможно это отодвинуло бы появление закона всемирного тяготения на неопределенный срок. Так что софистикой в этой ситуации являются не рассуждения Галилея, а придирки самого Гулиа.

Трудно определить, чем руководствовался Гулиа в этом заочном споре с Галилеем. Его желание показать современникам свою ученость по сравнению с людьми, жившими более 400 лет назад, прикрываясь благородной целью защиты истины, выглядит, по меньшей мере, смешным и наивным. Может быть, Гулиа хочет показать свою принципиальность и бескомпромиссность по сравнению с беспринципностью Галилея? Однако его «принципиальность» сегодня полностью противоречит его же «принципиальности» в молодости, когда он изобретал инерцоиды.