В таком изложении эта идея представляется совершенно абсурдной, однако попробуйте разгромить образованного и убежденного в своей идее изобретателя, демонстрирующего прекрасно сделанную машину с десятками деталей, движущихся во всех мыслимых направлениях, когда он утверждает, что вот эта придуманная им вибрирующая штуковина преодолевает тяжесть груза весов 15 граммов, а более крупная модель может доставить вас на Луну. Вы будете на 99,999 % уверены, что он ошибается, но убедить его в этом не сможете.
Если когда-нибудь и откроют средство управлять гравитацией, то оно, несомненно, будет опираться на технику, несравненно более изощренную, чем обыкновенные механические устройства; вероятнее всего, такое открытие явится побочным результатом работ в какой-нибудь совершенно неожиданной области физики.
Вполне возможно также, что мы не добьемся существенных успехов в понимании гравитации, пока не сможем изолировать себя и свои приборы от ее влияния путем создания лабораторий в космосе. В самом деле, попытка изучать гравитацию на поверхности Земли похожа, пожалуй, на испытание радиограммофона в котельном цехе: явления, которые мы хотим обнаружить, будет заглушать фон. Лишь в лаборатории, расположенной на спутнике Земли, удастся исследовать свойства материи в условиях невесомости.
Причина, по которой предметы в космосе обычно невесомы, относится к разряду тех обманчиво простых истин, которые почти неизменно толкуются ошибочно. Многие из нас, введенные в заблуждение безответственными журналистами, все еще убеждены, что космонавт невесом потому, что находится «вне пределов притяжения Земли».
Это совершенно неправильно. Нигде во Вселенной, даже в самой отдаленной галактике, которая выглядит бледным пятнышком на фотографии Паломарской обсерватории, нельзя оказаться вне пределов притяжения Земли, хотя, конечно, на расстоянии нескольких миллионов километров оно будет ничтожным. Гравитация по мере удаления от Земли ослабевает медленно, и на тех скромных высотах, которых пока достигли космонавты, она почти так же мощна, как на уровне моря. Когда майор Гагарин смотрел на Землю с высоты более трехсот километров, напряжение гравитационного поля, в котором он летел, составляло 90 % своей нормальной величины. Тем не менее он был совершенно невесом.
Все это немного сбивает с толку — и виновата главным образом семантическая путаница. Вся беда в том, что у нас, обитателей земной поверхности, сложилась привычка пользоваться словами «тяжесть» и «вес» как синонимами. В обычных, земных условиях это практически ничем не грозит: где есть вес, там есть и тяжесть, и наоборот. Но все же это совершенно самостоятельные физические категории и каждая может существовать независимо от другой. В космосе так обычно и бывает.
В отдельных случаях их можно раздельно наблюдать и на Земле, что подтверждается экспериментом, который я опишу ниже. Предлагаю вам не проводить его, а лишь мысленно представить, но, если мои рассуждения вас не убедят, тогда смело вперед! Вас будет вдохновлять титанический пример Галилея, который тоже отказался вступить в теоретический спор и потребовал экспериментальной проверки. Но я заранее снимаю с себя всякую ответственность за возможные увечья.
Вам потребуются люк с быстро падающей крышкой (отлично подойдет один из тех, что применяют палачи на виселицах) и обыкновенные банные весы. Поставьте весы на крышку люка и станьте на них. Они, несомненно, покажут ваш вес.
Теперь, не сводя глаз со шкалы весов, попросите кого-нибудь из ваших знакомых (в несколько похожей ситуации Волумний сказал Бруту: «Мой повелитель, нельзя просить об этом друга»[9]Шекспир, Юлий Цезарь, акт V, сцена 5. — Прим. перев.) освободить пружину, запирающую крышку люка, на которой вы стоите. Стрелка весов немедленно отскочит к нулю — вы будете невесомы, но при этом никоим образом не освободитесь от притяжения Земли, а полностью останетесь в сфере его воздействия, что не замедлите обнаружить долей секунды позже.
Но почему же вы оказались невесомы в таких условиях? Дело в том, что вес — это сила, а силу нельзя ощущать, если она не имеет точки приложения, если ей некуда, так сказать, упереться. Вы не можете ощущать силу, когда толкаете легко открывающуюся дверь; по той же причине вы не ощущаете веса, когда под вами нет опоры и вы свободно падаете. А космонавт, за исключением тех периодов, когда он включает двигатели своей ракеты, все время свободно падает. «Падение» может быть направлено вверх, вниз и даже в сторону, как это происходит с орбитальным спутником, который находится в состоянии «вечного падения» вокруг Земли. Направление здесь роли не играет; коль скоро падение свободно и ничем не сдерживается, всякий падающий предмет будет невесом.