Свободное пространство

***

 

Статья является одной из первых научных работ К.Э.Циолковского и первым научным произведением в области космонавтики. Написана 20.02. — 13.04.1883 г. Работа вошла в сборник трудов «Промышленное освоение космоса», К.Э.Циол­ковский; М.: Машиностроение, 1989 г.

 

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 её поверхности (с тяжестью, которую испыты­ваем мы — люди).

Наблюдаемые тела, помещённые в свободном пространстве, естественно назвать свободными. Такая среда теоретически может и не иметь границ, в таком случае я назову её безгранич­ной. Существование свободного пространства кажется немысли­мым в действительности, потому что силы тяготения не могут быть устранены.

Распространённость 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 звёздного пространства есть приблизительно пространство свободное. По­этому, если человек — участник не только Земли, но и неба, то явления свободного пространства должны быть ему особенно ин­тересны. Звёзды помещены в свободном пространстве, и большая часть мирового пространства — есть пространство свободное.

Представим себе мировое пространство, усеянное звёздами 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 звёзд 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, помещённые 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 звёзд. Или, может быть, тяготение одной части звёзд уничтожает притяжение остальной противоположной части звёзд.

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 звёзд сообщило ему скорость в 80 км/сек. В таком случае нужно допустить, что равнодействующая сил тяготения звёзд не равна нулю, а имеет некоторую величину.

Определением этой величины я и займусь. Если эта равнодействующая имеет какую-нибудь определённую величину, то, по крайней мере, в продолжение нескольких тысяч лет величина и направление этой равнодействующей не могли измениться. Дей­ствительно, угловые положения звёзд с древних времён почти не изменились, так что и равнодействующая сил, истекающих из этих звёзд, 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 80-1,000: (3000*365*24*60*60), т. е. около 1/1,000,000=0,000001 м/сек2.

Ускорение же тела у земной поверхности составляет около 10 м/сек2. Последнее больше первого в 10: 1/1,000,000 = 10,000,000.

Следовательно, земная поверхностная тяжесть в десять мил­лионов раз больше той тяжести, которая приводит в движение Арктур.

Но, по всей вероятности, на Арктур действует почти постоян­ная сила, почти по одному направлению уже миллионы или триллионы лет, и, следовательно, величина этой силы в биллионы раз меньше земной тяжести у поверхности.

Действие тяготения на другие звёзды гораздо слабее его действия на Арктур, который, может быть, находится близ какой-нибудь звёзды. Так, [скорость] движения Солнца, я уже говорил, составляет около 8 км/сек.

Итак, большинство небесных тел (звезды) помещены в пространстве, где они почти предоставлены самим себе, потому что влияние на них окружающих звёзд чрезвычайно слабо.

Таким образом, мировое пространство есть свободное пространство, а звёзды — тела свободные.

Конечно, с миллионами лет должно обнаружиться влияние их друг на друга, криволинейность их путей — верный признак влияния сил тяготения, но в продолжение нескольких веков их движения не могут заметно отличаться от тех движений, которые бы они совершали, если бы были помещены в свободном про­странстве.

Хотя звезда, рассматриваемая как целое, и помещена в сво­бодном пространстве, но нельзя того же сказать про части этой звезды, которые имеют более или менее значительное притяже­ние друг к другу.

Так, тела, лежащие на поверхности Солнца, помещены в среде, тяготение которой в 28 раз больше земного.

book2Вы прочитали только начало статьи К.Э. Циолковского.

Хотите прочитать всю статью целиком? Во фрейме, расположенном в верхней части данной страницы, вы найдёте полный текст этой статьи.

Приятного прочтения!