року телеглядачі, дивлячись пряму трансляцію про місячну висадку «Аполлона-15», побачили у виконанні астронавта Дейвіда Скотта невеличкий експеримент. Завершуючи прогулянку Місяцем, Скотт підняв перед собою молоток і перо, а потім одночасно їх відпустив. Обидва предмети завдяки дії слабкого місячного тяжіння впали на ґрунт майже одночасно.
Такого б не сталося на Землі, хіба що ви тренуєтеся працювати в скафандрі в одній із гігантських вакуумних камер у НАСА. За звичних обставин опір повітря сповільнює падіння пір’їни, хоч не впливає на молоток. Однак на поверхні Місяця, у вакуумі, їхні траєкторії цілком однакові.
Скотт підтвердив важливу здогадку, висунуту Галілео Галілеєм ще в кінці XVI століття: під дією сили тяжіння всі предмети повинні падати однаково, і лише через тертя з повітрям нам здається, що в повсякденному житті важчі предмети падають швидше за легші. Це й добре. Як висловився співробітник центру управління космічними польотами Джо Аллен, результат цього експерименту був «передбачуваний на основі обґрунтованої теорії, однак сам результат не менш підбадьорливий, зважаючи на те, скільки глядачів спостерігали за ним, а також тому, що повернення на Землю безпосередньо залежало від правильності теорії, яка перевірялася цим експериментом».
За переказами, Галілей сам провів схожий експеримент, кидаючи кулі різної ваги (зважаючи на опір повітря) з нахиленої Пізанської вежі. Сам Галілей, здається, не казав про такий експеримент, та пізніше його учень Вінченцо Вівіані написав про це в біографії свого наставника.
Точно відомо, що Галілей провів інший експеримент, простіший щодо приготування й проведення: він котив по похиленій площині кулі різної маси. Йому вдалося показати, що кулі прискорювалися за однаковим принципом; прискорення ж залежало від нахилу площини, а не від маси куль. Потім він припустив, що коли це справедливо для будь-якого нахилу площини, то хай навіть площина буде перпендикулярна підлозі, ми одержимо такий же ефект, наче ми б кидали предмети просто донизу, без будь-якої площини. Отже, робив висновок він, без опору повітря тіла будь-якої маси в однаковий спосіб падатимуть донизу під дією тяжіння.
Не таке важливе саме´ відкриття, як прихований у ньому глибинний зміст: ми можемо дізнатися про природний рух об’єктів, уявляючи, що позбулися різноманітних побічних ефектів, таких як тертя й опір повітря, а потім, імовірно, вибудувати реалістичнішу модель руху, враховуючи ці ефекти.
Це не абиякий здогад. Мабуть, це найславетніша ідея за всю історію фізики.
Фізика, власне, найпростіша з наук. Нам так не здається, бо ми дуже багато знаємо про неї, а потрібні знання часто видаються езотеричними й технічними. Однак фізика благословенна дивовижною властивістю: ми часто можемо висувати недоладні припущення – поверхні без тертя, ідеально сферичні тіла,– нехтуючи всіма супутніми ефектами, проте одержувати невиправдано добрі результати. Що стосується
