Аристотель и Галилей о падении тел – анализ их мнений и сопоставление с нашей концепцией
В вопросе, посвященном скорости падения тел, современная наука согласна с Галилеем, который в своих опытах якобы добился результатов, противоречащих утверждению Аристотеля, будто более тяжелые тела падают с большей скоростью, нежели более легкие.
Мы согласны с мнением Аристотеля, и не разделяем взглядов Галилея по этому вопросу. Мы полагаем, что тяжелые тела падают быстрее легких.
Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.
«Аристотель родился в 384 г. до н. э. в городе Стагире, в северо-восточной области Греции. Город находился недалеко от границы с Македонией, и отец Аристотеля Никомах был придворным врачом македонского царя Аминты II. Сын Аминты Филипп, отец Александра Македонского, был другом детства Аристотеля, впоследствии, будучи царем, он пригласил Аристотеля в наставники к своему сыну Александру, будущему знаменитому полководцу» (Кудрявцев П. С. «Курс истории физики»).
Аристотель внес огромный вклад в развитие научно-философской мысли.
«В реальных условиях движение конечно и тела падают с разной скоростью. Аристотель полагает, что, чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Только Галилей опроверг это мнение Аристотеля, подтвердив отвергнутое Аристотелем утверждение, что в пустоте все тела падают одинаково» (Кудрявцев П. С. «Курс истории физики»).
Вот беседа из книги Г. Галилея, в которой говорится о свободном падении тел.
«Симпличио. …Аристотель доказывает, что существование движения противоречит допущению пустоты. Его доказательство таково. Он рассматривает два случая: один – движение тел различного веса в одинаковой среде; другой – движение одного и того же тела в различных средах. Относительно первого случая он утверждает, что тела различного веса движутся в одной и той же среде с различными скоростями, которые относятся между собой, как веса тел, так что, например, если одно тело в десять раз тяжелее другого, то и движется оно в десять раз быстрее.
Сальвиати. …Я сильно сомневаюсь, чтобы Аристотель видел на опыте справедливость того, что два камня, из которых один в десять раз тяжелее другого, начавшие одновременно падать с высоты, предположим, ста локтей, двигались со столь различной скоростью, что, в то время, как более тяжелый достиг бы Земли, более легкий прошел бы всего десять локтей.
И без опытов, путем краткого, но убедительного рассуждения мы можем ясно показать неправильность утверждения, будто тела более тяжелые движутся быстрее, нежели более легкие…» (Г. Галилей, «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению»).
Аристотель был великим Посвященным, и многие тайны Природы были ему ведомы. Не со всеми его выводами, касающимися Законов механики, мы согласны. Однако мы разделяем его суждение о том, что более тяжелые тела падают быстрее. И, соответственно, отвергаем мнение Галилея (при том, что также считаем его Посвященным и великим ученым). Факт наличия статуса Посвященного не означает, что человек всегда и обо всем выносит верные суждения.
Аристотель был совершенно прав, полагая, что суть явлений природы можно постигать умозрительно, не прибегая к опытам и экспериментам. Опыт может послужить прекрасным подтверждением и красочной демонстрацией для выдвигаемых теорий и концепций. Но желательно, чтобы теория предшествовала практике. В противном случае, можно легко ошибиться в оценке результатов эксперимента, или в оценке явления, как это часто и случалось в истории науки.
Но вернемся к вопросу о скорости падения тел.
Галилей проводил опыты, в которых он скатывал тела по желобам, и измерял скорость их спуска, сравнивая скорость скатывания тел разной величины. Конечно, можно приблизительно считать, что скатывание тела аналогично его свободному падению. Это, правда, не совсем так, поскольку когда тело катится по желобу, его инерционное движение значительно тормозит вещество самого желоба, забирая у него энергию (эфир) – уменьшает, так называемый, импульс. В то время как во время свободного падения тело движется сквозь газообразное тело (воздух), которое энергию (эфир) у падающего тела не забирает. И тормозится падающее тело только из-за столкновения с молекулами и элементами воздуха. Однако в любом случае, и при скатывании, и при свободном падении, это движение тела вниз под действием гравитации. И скорость свободного падения находится в прямо пропорциональной зависимости от скорости скатывания.
Мы считаем, что опыты Галилея нельзя брать за основу, если мы хотим разобраться в вопросе скорости падения тел. Хотя мы их, несомненно, учитываем. На наш взгляд, ощутимой разницы в скорости падения тел, чьи размеры и масса не имеют значительных отличий (как это и имело место в опытах Галилея), не будет. Разница присутствует, но она столь мала, что ее трудно зафиксировать без помощи точных приборов.
Если взять, к примеру, теннисный мячик и стальной шар диаметром несколько метров (ну хотя бы 2 м), и сбросить их с высоты несколько сотен метров (например, с километровой высоты), убеждены, что в момент удара об землю, второй шар будет иметь большую скорость падения. Это будет иметь место и при падении в вакууме, и в атмосфере. И данное утверждение вытекает не только из практических наблюдений. Мы опасаемся падения сверху более тяжелых предметов именно из-за того, что их большая масса заставляет их при падении развивать большую скорость. А чем больше скорость, тем больше сила удара. Нет, не только поэтому мы утверждаем, что более тяжелые тела падают быстрее. Наше суждение основано на анализе самого механизма гравитации.
Ведь что такое гравитация? Тела притягиваются, потому что поглощают эфир, который их разделяет. Наша планета поглощает эфир. И все тела меньшей массы движутся в этом эфирном потоке – падают на нее. И при этом они продолжают поглощать эфир, создавая перед собой эфирную яму, в которую падают, ускоряя свое падение.
Тела состоят из химических элементов, а химические элементы из элементарных частиц. Есть частицы, поглощающие эфир (Инь), а есть – испускающие (Ян). В химических элементах, из которых состоят плотные тела, значительно преобладают частицы Инь. В жидких процент частиц Инь меньше. В газообразных – еще меньше.
Любое плотное тело (если оно не нагрето до температуры горения) тянет на себя из окружающего эфирного поля эфир. Эфир поступает к нему всегда, где бы оно ни находилось. Таков закон природы – Закон поведения эфира.
Чем больше плотное тело, тем больше эфира оно поглощает из окружающего поля. Это логично.
Чем больше плотное тело, тем больше его масса, т. е. суммарное Поле Притяжения. Это Поле Притяжения – это и есть поток эфира, поступающего в тело.
Чем больше суммарное Поле Притяжения тела, тем быстрее оно формирует под собой эфирную яму, когда падает в поле притяжения планеты. В эфирную яму тело падает, ускоряя, тем самым, свое падение.
Так что, более тяжелые тела, т. е. тела с большей массой, падают в гравитационном поле Земли (да и любого другого небесного тела) быстрее, нежели более легкие.
Это и было опровержение мнения Галилео Галилея, касающееся скорости падения тел разной массы, и подтверждение мнения Аристотеля.
Это основное в нашем объяснении.
На этом можно было бы и остановиться. Однако есть еще несколько моментов, которые хотелось бы обсудить, рассказывая о скорости падения.
Во-первых, не следует забывать о том, что существуют вещества, находящиеся при нормальных условиях в разном агрегатном состоянии. Они несколько по-разному ведут себя в гравитационном поле Земли (небесного тела). Падают только твердые и жидкие. Газообразные не падают так явственно как плотные и жидкие. Хотя они тоже могут приближаться ближе к земле (или воде), если, например, охлаждаются. Это оседание более холодных, более тяжелых слоев газа, и есть его падение.
А, во-вторых, в движении любого падающего тела присутствует инерционный компонент. Т. е. тела падают не только потому, что их притягивает небесное тело. Но и потому что частицы Ян в составе тел в ходе падения трансформируются и начинают двигаться по инерции. Приходят в состояние самоподдерживающегося движения. А все потому, что они должны падать (притягиваться) с меньшей скоростью, нежели это делают частицы Инь в составе тех же тел. В результате они движутся не вместе с эфирным потоком, а относительно него. В них входит эфир, заднее полушарие испускает эфир, и он толкает частицу вперед – так и возникает инерция.
Мы подробно освещали тему падения тел и рассматривали, что при этом с ними происходит в статье «Ускорение свободного падения».
Приведем текст статьи целиком, поскольку она посвящена интересующему нас вопросу.
«Почему частицы «падают» в Полях Притяжения химических элементов, а тела «падают» в Полях Притяжения небесных тел? Почему на определенном расстоянии от поверхности Земли (в Космосе), а также в процессе падения на Землю, тело находится в состоянии «невесомости»?
Что такое «падение»? Падение – это процесс приближения частицы, химического элемента или тела к объекту, обладающему Полем Притяжения. Объект, в данном случае – это также элементарная частица, химический элемент или тело. Свободным следует считать падение, когда падающему объекту совсем не мешают в процессе падения другие объекты (частицы, элементы, тела). Падение сквозь атмосферу Земли нельзя считать абсолютно свободным. Однако из-за того, что элементы воздуха почти не оказывают сопротивления падающему телу, такое падение условно можно считать приблизительно «свободным».
Рассмотрим процесс свободного падения на примере падения частицы, обладающей Полем Притяжения. Пускай частица находится на таком расстоянии от объекта, обладающего Полем Притяжения, где существует ток эфира по направлению к данному притягивающему объекту – т. е. Поле Притяжения этого объекта. Эфир, заполняющий частицу, движется в направлении объекта с Полем Притяжения, подчиняясь принципу «Природа не терпит пустоты». Движение заполняющего частицу эфира увлекает с собой саму частицу, точнее, увлекает заполняющий ее эфир. Если бы вместо отдельно взятой частицы находился химический элемент или тело, то данный процесс движения вместе с эфиром, происходил бы во всех частицах, образующих данный элемент или элементы тела.
В нашем примере частица сама обладает Полем Притяжения – т. е. эфир из окружающего ее пространства равномерно входит в нее со всех сторон. Таким образом, притягиваемая частица сама равномерно поглощает со всех сторон эфир (который входит в нее), и одновременно движется вместе с заполняющим ее эфиром в сторону объекта, источника Поля Притяжения.
Если частице в ее движении к притягивающему ее объекту препятствуют другие частицы – например, частицы на поверхности химического элемента или частицы в составе химических элементов на поверхности планеты, свободно падавшая частица останавливается, а через нее начинает двигаться эфирный поток (Поле Притяжения), движущийся к создающему это Поле объекту. Можно сказать, что «у него нет другого выхода».
Почему, к примеру, человек, когда находится на поверхности планеты, ощущает вес своего тела, а когда свободно падает сквозь атмосферу – ощущает «невесомость»?
Вес – это Сила Притяжения. В данном случае – Сила Притяжения к общему числу химических элементов, располагающихся вдоль линии, проведенной через центр планеты. Каждая частица в нашем теле испытывает данную Силу Притяжения, направленную к центру Земли. Как мы вообще субъективно оцениваем наличие в нашем теле веса (Силы Притяжения) к планете? Ну, во-первых, по величине давления, испытываемого каждой нижележащей частицей со стороны вышележащих. А, во-вторых, по величине напряжения мышц, поддерживающих тело в вертикальном положении, а также в процессе перемещения всего тела или его конечностей, включая голову.
У падающего в Поле Притяжения объекта его собственный вес ощущается по возникновению давления вышележащих элементов на нижележащие, а также по мышечному напряжению. Происходит это тогда, когда на пути у него встречается другой объект, препятствующий его дальнейшему падению. Частицы тела не могут двигаться вместе с эфирным потоком Поля Притяжения, увлекающего их. И через частицы начинает течь эфирный поток. А состояние невесомости возникает тогда, когда падающему объекту ничто не мешает падать, в результате чего частицы тела движутся вместе с эфирным потоком Поля Притяжения.
Состояние невесомости наиболее ярко проявляется в «открытом Космосе», вдали от небесных тел. Величина Поля Притяжения по мере отдаления от небесных тел уменьшается – т. е. уменьшается скорость эфирного потока, движущегося из окружающего эфирного поля. В результате, практически не происходит процесса падения частиц (элементов, тел) на эти небесные тела. Точнее это процесс очень медленный. А, во-вторых, космическая среда очень разреженная – поэтому ничто не препятствует даже такому медленному процессу падения.
Давайте вместе задумаемся, почему падение твердых и жидких тел в Поле Притяжения Земли происходит равноускоренно?
Мы уже говорили о том, что такое «падение» и что такое «свободное падение». Мы рассматриваем ускорение свободного падения при нормальных условиях – т. е. в условиях обычного состояния атмосферы.
Чем ближе к объекту с Полем Притяжения, тем выше скорость эфирного потока, движущегося по направлению к этому объекту. Сила притяжения, как известно, тоже нарастает с уменьшением расстояния. Однако вовсе не это является объяснением ускорения тел, падающих в Поле Притяжения планеты. Если бы это было так, то на каждом, строго определенном расстоянии от центра планеты, величина скорости любых падающих тел была бы строго определенной и соответствовала бы скорости эфирного потока Поля Притяжения планеты. Но на деле это не так. Скорость падения тел нарастает по мере увеличения проходимого ими расстояния. При этом существует зависимость между массой тела и конечной скоростью. Более тяжелое тело, сброшенное вместе с легким с одной высоты, достигнет в итоге большей скорости – упадет на землю с большей скоростью. Давайте постараемся разобраться.
Тела состоят из химических элементов. Твердое и жидкое при нормальных условиях агрегатное состояние тел указывает на то, что эти тела состоят из химических элементов определенного типа. Нам не известен точный качественно-количественный состав этих элементов. Но, несомненно одно – количество частиц с Полями Притяжения в этих элементах больше или равно количеству частиц с Полями Отталкивания. Во всех элементах твердых тел (или в их части, если тело состоит из химических соединений) количество частиц с Полями Притяжения значительно преобладает над числом частиц с Полями Отталкивания. Именно поэтому тела, состоящие из таких элементов, твердые – т. е. они не изменяют форму в Поле Притяжения небесного тела, на поверхности которого находятся.
Во всех или в части химических элементов жидких тел количество частиц с Полями Притяжения либо равно, либо преобладает над числом частиц с Полями Отталкивания (хотя преобладает в меньшей степени по сравнению с элементами твердых тел). Именно поэтому тела, состоящие или имеющие в своем составе такие элементы, жидкие, а не твердые или газообразные.
Тело падает – т. е. стремится в направлении центра небесного тела – потому что в нем возникает Сила Притяжения со стороны элементов планеты. А точнее, Сила Притяжения возникает в каждой частице каждого химического элемента этого тела.
А теперь, после небольшого объяснительного вступления, постараемся непосредственно ответить на вопрос – почему скорость наблюдаемого падения сквозь атмосферу жидких и твердых тел равномерно нарастает.
Как уже не раз говорилось, химические элементы содержат частицы, как с Полями Притяжения, так и с Полями Отталкивания (причем с разной величиной и тех, и других Полей). Во всех частицах элементов падающих тел возникает Сила Притяжения, направленная к центру планеты. Но в частицах разного качества величина этой Силы разная. У частиц с Полями Притяжения величина Силы Притяжения по отношению к одному и тому же притягивающему объекту всегда больше по сравнению с частицами с Полями Отталкивания. И чем больше величина Поля Притяжения частицы, тем больше Сила Притяжения. Чем больше Поле Отталкивания, тем Сила Притяжения меньше. Сумма Сил Притяжения, возникающих во всех частицах какого-либо падающего элемента, взятая по отношению ко всем этим частицам, будет представлять собой среднее значение Силы Притяжения, действующей в данном химическом элементе. Точно также можно найти среднее значение Силы Притяжения для всех химических элементов, входящих в состав какого-либо падающего тела.
Причем заметьте, частицы с Полями Притяжения увеличивают среднее значение Силы Притяжения, возникающей в элементе, а частицы с Полями Отталкивания – уменьшают.
В пункте, посвященном Силе Притяжения, уже говорилось о том, что чем больше величина Силы Притяжения, возникающей в частице, тем больше скорость движения частицы – т. е. тем быстрее она «падает» в направлении притягивающего объекта. Скорость падения химического элемента соответствует среднему значению Силы Притяжения для данного элемента. А тело, соответственно, падает со скоростью, соответствующей среднему арифметическому Сил Притяжения всех элементов в его составе.
Однако здесь говорится о падении химического элемента или тела, протекающего в идеальных условиях – т. е. в пустом пространстве, когда падению не мешают элементы атмосферы. В реальности, при падении сквозь атмосферу, скорость падения твердых тел очень сильно зависит от их формы, а не только от средней величины Силы Притяжения.
Тело падает со скоростью, соответствующей средней величине Силы Притяжения всех элементов этого тела. При этом данная скорость всегда меньше той, с которой должны падать частицы с Полями Притяжения в составе элементов этого тела, и больше той, с которой должны падать частицы с Полями Отталкивания в составе элементов тела. Таким образом, частицы с Полями Отталкивания движутся не вместе с эфирным потоком в составе Поля Притяжения притягивающего объекта, а относительно него, следствием чего является возникновение инерционного движения частицы. Как вы помните, инерционное движение частиц с Полями Отталкивания имеет прямолинейный и равноускоренный характер. Эфир, испускаемый частицами с Полями Отталкивания, оказывается позади и толкает частицы вперед, к притягивающему их объекту. В процессе инерционного движения скорость частиц с Полями Отталкивания постепенно нарастает, стремясь стать равной скорости испускания ими эфира (т. е. величине их Полей Отталкивания). Частицы с Полями Отталкивания двигаясь, толкают вместе с собой и частицы с Полями Притяжения, соседствующие с ними в составе конгломератов.
Факт, приведенный в начале статьи – большая конечная скорость у более тяжелых тел, хорошо укладывается в концепцию инерции, излагаемую в этой книге. Более тяжелые тела притягиваются с большей Силой Притяжения. Это означает, что в каждый момент времени скорость притяжения такого тела выше. Из-за этого частицы с Полями Отталкивания в составе такого тела будут трансформированы в большей мере, так как избыточный эфир, относительно которого они движутся, будет поступать в них с большей скоростью. Таким образом, более тяжелое тело ускоряется быстрее.
В итоге, химические элементы тела падают все быстрее. В этом и заключен смысл объяснения, почему мы можем наблюдать ускорение падения жидких и твердых тел. И явление инерции можно наблюдать, в том числе, и в процессе падения жидких и твердых тел в Поле Притяжения любого небесного тела, например, Земли.
Если бы причина существования такого явления, как ускорение при свободном падении тел, действительно лежала в законе всемирного тяготения, тогда на каждой определенной высоте над землей существовала некая определенная скорость падения для всех тел, независимо от их массы и времени, прошедшего с начала их падения.
Тем не менее, этого нет. На одной и той же высоте разные тела (да и одни и те же тоже) могут падать с совершенно разной скоростью. Тяжелее тело и дольше падает по времени (с большей высоты) – упадет с большей скоростью. Меньше масса и меньше падает – упадет с меньшей скоростью. В этом может убедиться каждый, хоть бросая вещи с разной высоты и наблюдая эффект, хоть даже при просмотре фильмов – например, как падают разные тела с высоты. Метеориты, камни, да все, что угодно. От падения более тяжелого тела и с большей высоты яма на земле будет несравнимо больше.
Так что, во-первых, причина существования ускорения при падении вовсе не закон тяготения, а закон инерции (хоть и не совсем в той трактовке, что предлагал Ньютон, при всем моем к нему уважении). А во-вторых, тела разной массы ускоряются в разной мере. Более тяжелые ускоряются сильнее. Нужно лишь проводить такие опыты, где сопоставляются падения тел с очень большой разницей в массе, чтобы стала заметна разница в ускорении. Желательно, чтобы еще это были тела с разной плотностью. Например, маленький деревянный шарик и 5-этажный дом из металла (железа). Тогда, наверное, разница будет очень заметна» («Учение Джал Кхула – Механика тел», статья «Ускорение свободного падения. Невесомость»).