Константин Циолковский - Путь к звездам (сборник)
Что же испытывают последние во время этого падения и стремительного погружения в воду?
Полагая, что камера падает с высоты 300 метров, т. е. с башни Эйфеля, найдем, что в течение почти 8 секунд, до падения в воду, пассажиры будут в среде кажущегося отсутствия тяжести. Это потому, что тяжесть Земли одинаково уносит как камеру, так и тела, в ней находящиеся, вследствие чего относительное положение этих тел между собой и по отношению к камере тяжестью не нарушается.
Как, например, может камень упасть на дно камеры, если она сама падает с такой же скоростью, как и камень?!..
Далее, во время погружения в бассейн, относительная тяжесть в камере имеет шансы настолько возрасти (смотря по ее форме), что сами «любители», от собственного веса, будут расплющены, как клопы, придавленные ногой.
Я бы предложил другой способ, который при той же высоте башни дает вдвое большее время для наблюдения свободного от тяжести пространства и, кроме того, — последующее увеличение тяжести происходит довольно равномерно и вполне зависит от нас, почему и может быть такой способ, при известных условиях, совершенно безопасным.
Это — рельсы, имеющие вид поставленного кверху ножками магнита, или подковы; тележка охватывает рельсы с двух сторон и не может с них соскочить. Падая с одной ножки, она внизу делает полукруг и поднимается на другую, где автоматически задерживается, когда потеряет всю скорость.
При движении до полукруга (до кривой) относительная тяжесть пропадает; затем, на кривой, снова возникает в большей или меньшей степени в зависимости от радиуса полукруга, но приблизительно постоянна. При поднятии на прямом или отвесном рельсе она опять исчезает; исчезает и при обратном падении, если не задержать ее на высоте. Таким-то образом время наблюдения кажущегося отсутствия тяжести удваивается. Если пренебречь трением тележки об рельсы и сопротивлением воздуха, то она должна бы скатываться (взад и вперед) вечно, как маятник. Тогда бы наблюдатели, сидящие в ней, испытывали бы попеременно то отсутствие тяжести, то усиление ее.
Вот результаты вычислений, в которых мы откинули усложняющие условия прения о рельсы и сопротивление воздуха; при малых скоростях и высотах они и не имеют большого влияния.
Данные: башня Эйфеля в 300 метров; радиус кривизны 15 метров; выводы: наибольшее время свободного от тяжести пространства 15 секунд; усиление тяжести при движении по дуге 40 (человек в 4 пуда весил бы 160 пудов, или в 2 раза тяжелее золота такого же объема, как человек); время ее наблюдения — чуть более 1 секунды.
При увеличении радиуса дуги вчетверо нормальная тяжесть увеличивается только в 10 раз (40 пудов в человеке) а будет продолжаться 4½ секунды.
Если употребить падение вчетверо ниже, то время наблюдения кажущегося отсутствия тяжести уменьшится лишь в 2 раза (8 секунд), но зато тяжесть, при той же дуге (15 метров), уменьшится в 4 раза, и четырехпудовый человек будет весить 40 пудов, а при радиусе 30 метров — 20 пудов; такую тяжесть, в лежачем положении или в воде (по шею), человек, по всей вероятности, выдержит без всякого вреда для себя.
При падении еще более низком безопасность еще увеличивается, но время наблюдения интересных явлений чересчур коротко.
К. Э. Циолковский, 1910 г.
Старый дом К. Э. Циолковского в Калуге. Ученый жил в нем с 1904 по 1932 г. Превращен в Дом-музей его имени.
Уголок мастерской К. Э. Циолковского на застекленной веранде старого дома, примыкавшей к кабинету ученого. В центре — комбинированный столярный верстак, служивший в случае надобности и слесарным верстаком. На нем стоит небольшая гофрировальная машина, слева на столике — электрическая машина.
Когда человек, скатываясь с ледяной горы, у подошвы ее быстро изменяет направление своего движения, то относительная тяжесть его при этом, хотя и кратковременно, увеличивается раз в 10–20 и более, смотря по обстоятельствам. И человек, как известно, от этого не страдает.
Есть условия, при которых и громадное увеличение тяжести может оказаться для человека совершенно безвредным, — это помещение его в воду. Крайне любопытно было бы произвести такие опыты во вращающейся чаше (очерк 24).
25. Может ли человеческий организм перенести отсутствие тяжести? Средство предохранять организмы от проявления ужасной силы тяжести. Нечто подобное отсутствию тяжести можно испытать и продолжительное время на Земле.
Представим себе большой, хорошо освещенный резервуар с прозрачной водой. Человек, средняя плотность которого равна плотности воды, будучи погружен в нее, теряет тяжесть, действие которой уравновешивается обратным действием воды. Надевши особые очки, можно видеть в воде так же хорошо, как в воздухе, если слой воды невелик и чист. Можно также приспособить и аппарат для свободного дыхания. Но все-таки иллюзия будет далеко и далеко не полная. Правда, человек будет находиться в равновесии во всяком месте жидкости; можно также небольшой прицепкой достигнуть и произвольного устойчивого направления его корпуса, но сопротивление воды так громадно, что сообщенное телу движение почти моментально теряется, — разве оно чересчур медленно, но тогда оно и для глаз незаметно. Так как такое положение в воде совершенно безвредно, то надо думать, что отсутствие тяжести и произвольно долгое время будут переноситься человеком без дурных последствий. В самом деле, отсутствие тяжести уничтожает вес столба крови и потому должно усиливать давление крови в мозгу; но то же самое усиление происходит и при погружении тела в воду; почти то же происходит и при лежачем положении; таким образом, организм ничего особенного не испытывает при уничтожении тяжести.
Самые хрупкие тела, помещенные в жидкость равной им плотности, выдерживают без своего распадения сильнейшие удары сосудом или по сосуду, лишь бы сам он был цел[20]. Между тем при ударах этих относительная тяжесть в сосуде, хотя и кратковременно, возрастает в несколько сотен или тысяч раз. Известно, что все слабое, нежно устроенное — зародыши, мозг — природа помещает в жидкости или окружает ими. Не могли ли бы и мы воспользоваться этим средством для разных целей?!.
26. Кажущееся и продолжительное уничтожение земной тяжести практически невозможно. Предложим еще примеры кажущегося образования среды без тяжести, но на продолжительное время.
Воображаемый спутник Земли, вроде Луны, но произвольно близкий к нашей планете, лишь вне пределов ее атмосферы, значит верст за 300 от земной поверхности, представит, при очень малой массе, пример среды, свободной от тяжести.
