поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Люстра, раскачиваемая сквозняком.
Историки науки привычно сравнивают по значению эту
самую люстру со знаменитым ньютоновским яблоком. Сравнение справедливо:
наблюдая за люстрой, Галилей без помощи каких-либо приборов открыл закон
изохронности колебания маятников.
Представьте: ему около 20 лет, он студент пизанского университета.
Специальность, выбранная по настоянию отца-музыканта,- ненавистная
медицина (причина настойчивости Галилея-старшего проста: семья живет в
бедности, а ремесло врача доходно).
Студент аккуратно посещает все службы в соборе, проводя там немало
времени, однако его голова бывает занята вещами неожиданными, пожалуй, в
святом месте даже неприличными. Галилей подолгу созерцает знаменитую
люстру работы Бенвенуто Челлини и при этом почему-то щупает свой пульс.
Так это было или нет, проверить теперь невозможно, но предание гласит,
что именно таким способом Галилей установил, что период колебаний люстры
не зависит от того, сильно она раскачивается или слабо. Иными словами,
от амплитуды. "Поразительно, как одно-единственное явление вызвало в
голове этого ученого целый поток идей",- отмечает Г. Липсон, автор уже
упоминавшейся книги "Великие эксперименты в физике". Перейдя к опытам с
обычными грузиками, подвешенными на нитке, и продолжая использовать
взамен секундомера биения своего пульса (не зря его все-таки учили на
врача!), Галилей позднее изучил и зависимость периода колебаний от длины
нити, и открыл явление резонанса, и додумался до того, что позднее
назвали переходом кинетической энергии в потенциальную. Открытые им
свойства колебаний пошли в ход при изучении акустики (мог ли
потомственный музыкант пройти мимо исследований звука?), а также при
совершенствовании часовых механизмов: вскоре после смерти Галилея
Христиан Гюйгенс изобрел маятниковые часы.
Вот как много событий породил простой сквозняк, раскачавший знаменитую
люстру.
А может, все-таки не сквозняк? Люстры раскачивались в тысячах домов, и
миллионы людей их созерцали. Но взяться при этом за свой пульс додумался
только один...
Еще одно свойство маятника: плоскость его колебаний постоянна. Это
Галилей знал. И он же в поэтических, ясных даже профану словах разъяснил
принцип относительности: всякое движение становится заметным лишь при
наличии тела отсчета, относительно которого скорость не постоянна.
Классическая иллюстрация этого помещена на страницах "Диалога":
пассажиры, находящиеся в закрытой каюте, не имеют ни малейшей
возможности установить, стоит корабль на месте или движется равномерно.
Ни по струйке воды, вытекающей из сосуда, ни по струйке дыма,
поднимающейся в обоих случаях вертикально, ни по полету мух, бабочек или
бросаемых друг другу фруктов - ни по каким опытным данным, если только
каюта не имеет окошек, через которые виден берег.
Оставалось совсем немного: догадаться, что плоскость колебаний маятника
тоже постоянна в определенной системе отсчета. Если исхитриться и
сделать точку подвеса независимой от земных предметов, то Земля
перестанет быть телом отсчета, и ее место займут звезды. А плоскость
колебаний станет постоянной относительно звезд. Относительно же Земли,
если только Земля вращается вокруг своей оси... Но нечего забегать
вперед. Эксперимент, который был так необходим Галилею, удалось
поставить намного позже. Ему же казалось, что никакие опыты, доступные
пассажирам этого громадного корабля, доказать вращение не могут.
Никакие, если только...
