Земля притягивает к себе яблоко с той же силой, с какой яблоко притягивает к себе Землю. Но масса яблока гораздо меньше, чем масса Земли, и поэтому яблоко развивает наибольшее ускорение и падает на Землю, а не наоборот.
Существует фантастическая взаимосвязь: от массы предмета зависит и сила тяжести, которая на него влияет, и степень его ускорения. Поэтому все предметы падают на Землю с одинаковой скоростью (если только воздух не тормозит падение, и сопротивление воздуха различно для различных предметов — например, для пера и для камня).
Я парю в невесомости на борту Международной космической станции.
Притяжение — это сила, с какой Земля притягивает к себе предмет, который находится на её поверхности и который можно взвесить на весах. При взвешивании ты видишь эту силу в виде твоего веса, что также является твоей массой. Ты ощущаешь силу тяжести благодаря поверхности Земли (или полу, или сиденью в самолёте, или чему-то ещё, что удерживает тебя на месте). Если препятствия нет, ты становишься невесомым. Когда ты прыгаешь вниз со скамейки, на короткое время ты становишься невесомым, пока не приземлишься. Невесомость и свободный полёт — одно и то же!
Ракета в космосе с выключенными двигателями находится в свободном полёте. Поэтому космонавты свободно парят в ракете в состоянии невесомости. Ракета или космический корабль, например Международная космическая станция, которая вращается на орбите вокруг Земли на высоте нескольких сотен км, также находится в свободном полёте. Но она не падает на Землю из-за большой скорости, с которой движется вперёд. Благодаря силе тяжести Земли космический корабль продолжает облетать Землю на большой высоте. Именно сила тяжести удерживает корабль и всё, что в нём находится, на орбите вокруг Земли.
Но если включить ракетные двигатели, может показаться, что ракету словно подтолкнули снаружи. Скорость ракеты увеличивается, она ускоряется. В свою очередь, ракета начинает толкать всё, что в ней находится, словно от пола идёт тяга. (Вспомните, как вам давит на спину, когда вы сидите в машине, которая сильно ускоряется). Если ускорение достаточно большое, нет окон и ты не знаешь, где ты, то сила, которая возникает в результате ускорения, ощущается как сила тяжести, которую ты бы чувствовал, стоя на возвышении на Земле. Если разницу между силой тяжести (или гравитацией) и ускорением нельзя заметить, возникает вопрос, есть ли вообще какая-либо существенная разница. Именно такой вопрос задавал себе Эйнштейн, сделав предположение, что никакой разницы нет: гравитация и ускорение — две стороны одного и того же явления.
Сила тяжести на Марсе равна всего лишь одной трети силы тяжести на Земле. Если на Марсе встать на весы, они покажут только треть твоего «настоящего» веса. Например, если ты весишь 45 кг, то весы на Марсе покажут лишь 15 кг.
Меньшая сила тяжести зависит от того, что Марс гораздо меньше Земли. Если длина земного экватора 40 000 км, то экватор Марса — каких-нибудь 21 000 км. Поэтому Марс гораздо легче или обладает гораздо меньшей массой. Масса Марса составляет только одну десятую от массы Земли, но поскольку сама планета меньше, сила тяжести на ней может больше воздействовать на предметы, находящиеся на её поверхности, и поэтому сила тяжести на поверхности составляет треть земной, а не десятую часть.
Это одно из открытий Ньютона, о котором говорилось в первом абзаце 5-го пункта. Ещё один вывод, к которому пришёл Ньютон, — сила ускорения предмета равна силе, которая на него воздействует. Поскольку сила тяжести на Марсе составляет только треть земной, человек, который прыгнет на Марсе, ускорится лишь на треть по сравнению с обычным ускорением. То есть скорость там увеличивается в три раза медленнее, чем на Земле, и при прыжке с определённой высоты ты ударишься о поверхность планеты с силой, которая возникла бы, если прыгать с высоты в одну треть. Кстати, Луна ещё меньше Марса, и твой тамошний вес равен всего лишь одной шестой твоего земного веса.
Первыми на Марс приземлились советские космические корабли «Марс-2» и «Марс-3», это было в 1972 году. Но наибольшую известность в то время приобрели американские (НАСА) корабли «Викинг-1» и «Викинг-2», которые приземлились в 1976 году. Они, в частности, были оснащены аппаратами для изучения возможной жизни на Марсе. Никаких определённых следов жизни они не нашли. Зонды «Викингов» не могли передвигаться по Марсу, но более поздние космические корабли, совершавшие посадку на планету, были оснащены так называемыми марсоходами или роботами, способными перемещаться. Наверное, первым более известным роботом был «Соджорнер», который передвигался по планете в 1997 году в течение трёх месяцев.
«Спирит» на красном песке Марса.
