Притяженье Земли, притяженье полей…

Вопрос, который я давеча себе задал, выглядит приблизительно так:

 

Если опытным путём доказано, что тяжёлый камень и пёрышко, будучи отпущенными в свободное падение в помещении, откуда выкачен воздух, приземляются одновременно, значит, «закон всемирного тяготения Ньютона» в корне неверен.

 

Дальше расскажу, что у меня из этого вышло, а вас призываю высказывать свои мнения, бурно поддерживать или интеллигентно опровергать. Заодно мне понадобится ваша помощь, но обо всём по порядку.

 

Почему я пришёл к вопросу-выводу, приведённому выше? Потому что, что бы вы ни думали, в советской школе я имел по физике твёрдую пятёрку, а мой ответ на выпускном экзамене был назван одним из лучших. Хотя на самом экзамене я позорно списывал, ибо нервничал, а оценка мне нужна была сугубо для общего балла, поскольку я уже знал, что иду по гуманитарной линии. Теперь вы тоже знаете, почему я всегда и во всём физическом не уверен. А если серьёзно, то даже я знаю, что сила притяжения Ньютона зависит от «массы тела». То есть, по идее, если воздух из комнаты высасывается исключительно для того, чтобы не мешать камню и пёрышку своим сопротивлением-плотностью, то тяжёлый камень должен притягиваться Землёй «сильнее», нежели лёгкое пёрышко. В комнате, где высота падения ограничена потолком, этого можно поначалу не заметить, но если оба тела поднять повыше, глядишь, Ньютон окажется прав. Или нет?

 

Когда я чего-то не знаю (а последнее время это, похоже, происходит всё чаще), то обязательно сверяюсь с тем, что пишут умные люди. В данном случае первая же статья на эту тему поставила меня в тупик. Потому что меня там встретил вот такой абзац:

 

Один из главных законов гравитации, который был сформулирован Шарлем Франсуа де Кулоном в 18 веке, известен как закон всеобщего притяжения. Согласно этому закону, каждый объект во Вселенной притягивается к другому объекту с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

 

Фамилия товарища Кулона была мне знакома, но не могли же авторы перепутать его с Ньютоном! Старина Шарль известен как военный инженер и физик, исследовавший электромагнетизм. Родился он вскоре (1736) после смерти Ньютона (1727). С какого перепугу авторы пусть даже популярной статьи их перепутали. Или не перепутали?

 

Ларчик, как водится, открывался просто. Вот вам формулировки Ньютона и Кулона в их современной интерпретации. Найдите десять отличий, как говорится:

 

Ньютон:

 

Каждые две материальные частицы притягивают друг друга с силой F, прямо пропорциональной их массам m1 и m2 и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними.

 

Кулон:

 

Сила взаимодействия F двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам q1 и q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.

 

Повторю, что это современные интерпретации законов. Оригинального текста закона Кулона я так и не отыскал. Если кому попадётся, пожалуйста, пришлите ссылочку. В официальных источниках можно найти их законы вот в таком общедоступном для восприятия виде:

 

Ньютон:

 

Между всеми телами во Вселенной действует сила взаимного притяжения.

 

Кулон:

 

Сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами пропорциональна величинам этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

 

Путница, замеченная мной в исходной статье, теперь понятна: авторы приписали Кулону упоминание «массы», хотя товарищ просто формулировал уже известную (и до сих пор экспериментально не подтверждённую) догадку Ньютона в переложении на магнетизм. Что вообще-то совершенно, с моей точки зрения, верно, поскольку то, что называют «гравитацией» или «притяжением» является именно электромагнетизмом, которым обладают вообще все предметы, включая саму землю и воздух (у них заряды, кстати, как легко догадаться, противоположны). Этим, к примеру, с повестки дня снимается извечный вопрос «колобков» относительно «верха и низа»: пылинки притягиваются к любой наэлектризованной поверхности, каким боком вы эту поверхность ни поверните. И бумажка прилипает к потёртому о штанину янтарю с любого бока.

 

Но давайте всё-таки присмотримся к Кулону поближе. Хотя, нет, давайте уж раз начали, к обоим, тем более что основное я в формулировках уже выделил жирным шрифтом.

 

Ньютон говорит о «массе». Кулон говорит о «величине заряда». Мы вольны соглашаться, брать под козырёк и навсегда всё именно так и запоминать. Чтобы получить на экзамене хорошую оценку и не прослыть дураками. Но если мы с вами прослыть дураками уже не боимся, то давайте слегка порассуждаем.

 

Нам говорят, что «масса» отличается от «веса». Мы же сразу замечаем, что речь идёт о терминах и понятиях, а вовсе не о реальных физических телах. Пишут обычно так:

 

В физике вес и масса - разные понятия. Вес - векторная величина, сила, с которой тело действует на опору или подвес. Масса - скалярная величина, мера инертности тела (инертная масса) либо «заряд» гравитационного поля (гравитационная масса). У этих величин отличаются и единицы измерения (в СИ масса измеряется в килограммах, а вес – в ньютонах). Возможны ситуации с нулевым весом и ненулевой массой одного и того же тела, например, в условиях невесомости у всех тел вес равен нулю, а масса у каждого тела своя. И если в состоянии покоя тела показания весов будут нулевыми, то при ударе по весам тел с одинаковыми скоростями воздействие будет разным.

 

Они хотят, чтобы мы поверили в то, что это разные величины и предлагают ситуацию невесомости. Вес, мол, на нуле, а масса… А какая тогда у предмета масса? Скажем, 100 кг.? Но это, извините, заранее измеренный вес, который был измерен «действием на опору или подвес». Или я что-то путаю? Если же я ничего не путаю, то получается, что «масса» в случае с невесомостью упоминается так, чисто для красного словца. Её нет так же, как и «веса».

 

С Кулоном ещё смешнее и грустнее. Пусть кто-нибудь из моих уважаемых читателей с физическим образованием (т.е. умеющих не столько теоретизировать, сколько доказывать те или иные постулаты экспериментально) объяснит мне, что Кулон подразумевает под словом «заряд». И под его «величиной».

 

Мне пока только понятно, что оба закона настолько в современной интерпретации похожи, что ставят знак равенства между «массой» и «величиной заряда». Причём, как вы уже поняли, оба понятия я считаю сугубо теоретическими в силу их неосязаемости или, как говорил ещё один пройдоха, относительности.

 

Здоровья и здравомыслия!

 

P.S. На десерт – вопрос вдогонку. Друзья, как измеряется вес предмета? Только не надо мне тут писать чем (динамометром) или в чём (в ньютонах). Опишите, как именно это делается. Заранее спасибо.