Issuu on Google+

34

Коротка історія часу

ром та олив’яною гирею, виявив, що вони справді падають на поверхню одночасно. Ґалілеєві вимірювання Ньютон використав як основу для своїх законів руху. В експериментах Ґалілея тіло завжди котилося схилом під дією одної сили (своєї ваги), через що швидкість тіла постійно прискорювалася. Звідси випливало, що прикладена сила повсякчас змінює швидкість тіла, а не просто зрушує його, як уважали перше. А ще це означало, що коли на тіло не діятиме жодна сила, воно рухатиметься по прямій лінії зі сталою швидкістю. Цю  думку вперше чітко висловив Ньютон у «Математичних основах натуральної філософії», опублікованих  1687  року. Тепер вона відома нам як перший Ньютонів закон. Як поводиться тіло, коли на нього діє сила, визначає другий Ньютонів закон. Він твердить, що тіло буде прискорюватися, тобто його швидкість змінюватиметься пропорційно до величини сили. (Наприклад, якщо вдвічі збільшиться прикладена сила, то й прискорення тіла так само зросте вдвічі.) Однак що більша маса (кількість речовини) тіла, то меншим буде його прискорення. (Діючи на тіло вдвічі більшої маси, та ж сила надасть йому вдвічі меншого прискорення.) Відомий приклад — автомобіль: потужніший двигун надає більшого прискорення; але що важчий автомобіль, то меншого прискорення надасть йому той самий двигун. Крім законів руху, Ньютон винайшов закон, якому підлягає сила тяжіння. Цей закон твердить: усяке тіло притягає до себе інше тіло з силою, пропорційною до маси кожного з цих тіл. Отже, сила тяжіння між двома тілами буде вдвічі більша, якщо одне з тіл (наприклад, тіло A)  матиме вдвічі більшу масу. Такий висновок цілком сподіваний, бо легко собі уявити нове тіло A складеним з двох тіл однакової (початкової) маси. До  кожного з них тіло B тяжітиме з однаковою (початковою) силою. Тож сумарна сила між новим тілом A і тілом B буде вдвічі більша за попередню (початкову) силу. А якщо, наприклад, одне з тіл матиме вдвічі більшу масу, а друге  — втричі більшу, то сила взаємодії між ними зросте вшестеро. Тепер зрозуміло, чому всі тіла падають з однаковою швидкістю: на тіло з удвічі більшою вагою діятиме вдвічі більша сила тяжіння, але й маса такого тіла буде вдвічі біль-


Стівен Гокінг. Коротка історія часу. Від Великого вибуху до чорних дір