Большая работа по подготовке к печати настоящего сборника проведена доктором физ-мат. наук профессором Л. В. Лесковым и старшим научным сотрудником Государственного музея истории космонавтики им. К. Э. Циолковского в Калуге Т. Н. Желниной. В сборник включены самостоятельные работы, а также фрагменты из других работ К. Э. Циолковского, в которых рассматриваются эти вопросы.
Нет сомнений, что издание этого сборника будет способствовать закреплению приоритета отечественной науки в этой области. Немало полезного в богатом арсенале творческих идей основоположника космонавтики найдут для себя наши современники — ученые, конструкторы, инженеры, занимающиеся решением самых разнообразных конкретных вопросов космонавтики. Знакомство с трудами смелого и оригинального мыслителя, каким был К. Э. Циолковский, даст много полезного и самым широким кругам читателей: учащимся средних школ и профессионально-технических училищ; студентам и аспирантам, учителям и преподавателям вузов — всем интересующимся историей становления космонавтики, ее современными проблемами и перспективами.
Определение свободного пространства
Свободным пространством я буду называть такую среду, в границах которой силы тяготения или совсем не действуют на наблюдаемые тела, или действуют весьма слабо в сравнении с земной тяжестью у ее поверхности (с тяжестью, которую испытываем мы — люди).
Наблюдаемые тела, помещенные в свободном пространстве, естественно назвать свободными. Такая среда теоретически может и не иметь границ, в таком случае я назову ее безграничной. Существование свободного пространства кажется немыслимым в действительности, потому что силы тяготения не могут быть устранены.
Распространенность свободного пространства
Но на основании законов же тяготения я объясню, что такая среда приблизительно может быть получена искусственно в мире и даже на нашей Земле.
Мало того — она не только может быть получена, но даже существует в действительности и не в виде исключения, но я сейчас докажу, что большая часть видимого нами звездного пространства есть приблизительно пространство свободное. Поэтому, если человек — участник не только Земли, но и неба, то явления свободного пространства должны быть ему особенно интересны. Звезды помещены в свободном пространстве, и большая часть мирового пространства — есть пространство свободное.
Представим себе мировое пространство, усеянное звездами и планетами.
Наблюдения астрономов показывают (последующие числа взяты из популярной астрономии Араго), что скорость, с которою движется центр тяжести Солнечной системы, составляет около 8 км/сек.
Движения других звезд также не очень многим отличаются от движения нашего Солнца. Так, наибольшая из замеченных скоростей — скорость Арктура — составляет приблизительно 80 км/сек.
Рассмотрим влияние тяготения на тела, помещенные в пространстве движения Арктура.
Если бы скорость Арктура никогда не изменяла своей величины и направления, то из этого можно [было] бы заключить, что Арктур движется по инерции и что на него не действует тяготение окружающих звезд. Или, может быть, тяготение одной части звезд уничтожает притяжение остальной противоположной части звезд.
В последнем случае пространство Арктура можно назвать средою уравновешенных сил тяготения.
Явления этой среды совершенно те же, что и явления среды, совсем лишенной тяготения. Поэтому и в таком случае можно сказать, что пространство Арктура — свободное пространство. Но, может быть, Арктур не движется равномерно, может быть, он даже несколько тысяч лет тому назад совсем был неподвижен и только влияние звезд сообщило ему скорость в 80 км/сек. В таком случае нужно допустить, что равнодействующая сил тяготения звезд не равна нулю, а имеет некоторую величину.
Определением этой величины я и займусь. Если эта равно-действующая имеет какую-нибудь определенную величину, то, по крайней мере, в продолжение нескольких тысяч лет величина и направление этой равнодействующей не могли измениться. Действительно, угловые положения звезд с древних времен почти не изменились, так что и равнодействующая сил, истекающих из этих звезд, также не могла изменить ни своего направления, ни напряжения.
Итак, в продолжение нескольких тысяч лет (допустим 3 тыс.) на Арктур действовала постоянная сила тяготения, которая сообщила ему скорость не более 80 км/сек. (Предполагая это ускорение постоянным, нетрудно его вычислить и сравнить с ускорением тел у земной поверхности).
Ускорение Арктура в 1 сек равно 80-1000: (3000×365×24×60×60), т. е. около 1/1 000 000 = 0,000001 м/сек2.
