Галилео ГАЛИЛЕЙ

С а л ь в. Хотя тот, кто считает свои положения правильными, должен уметь опровергнуть все доводы, приводимые в подтверждение противного, я не осмеливаюсь утверждать, что смогу сделать это в настоящем случае; однако мое бессилие не должно затмевать света истины. Прежде всего, я сознаюсь прямо, что не знаю, каким образом происходит то, что упомянутые довольно большие и выпуклые капли удерживаются, не расплываясь; но я знаю наверное, что это происходит, во всяком случае, не от внутреннего сцепления, существующего между частицами; остается, следовательно, отыскать внешнюю причину такого явления. То, что дело не во внутренней причине, я могу подтвердить, помимо показанных уже опытов, еще одним, чрезвычайно доказательным. Если бы приподнятые части воды, окруженные воздухом, сохраняли свое положение благодаря причине внутренней, то они должны бы были сохранять его в еще сильнейшей степени, будучи окружены такою средою, в которой они имеют меньшую наклонность падать, чем в окружающем воздухе; такою средою могла бы быть любая жидкость более тяжелая, чем воздух, например вино. Но если мы прильем к такой капле воды вина, то мы не сможем окружить ее вином, так как частицы воды, которые должны были удерживаться внутренним сцеплением, растворятся; как только жидкость, приливаемая извне, приблизится, вода, не дожидаясь поднятия уровня этой жидкости, растворится и расплывется, оставаясь внизу, если приливается красное вино; таким образом явление вызывается причиною внешнею, которую можно приписать окружающему воздуху. И, действительно, между воздухом и водою существует большая несовместимость, которую я наблюдал на следующем опыте. Если наполнить водою стеклянный шар с узким горлышком, толщиной всего в соломинку, и обернуть его горлышком вниз, то вода, хотя и более тяжелая и быстро падающая в воздухе, не выльется, а воздух, способный, как наилегчайшее тело быстро подниматься через воду, не войдет внутрь, и оба вещества останутся друг против друга в покое. Наоборот, если опустить горлышко в сосуд с красным вином, которое немного легче воды, то тотчас же станут заметны красные струйки, медленно восходящие среди воды, а вода с такою же медленностью будет вытекать в вино, не смешиваясь с ним, так что, в конце концов, шар окажется весь наполненным вином, а вода скопится на дне сосуда, содержавшего вино. Какое иное заключение отсюда должны мы сделать, как не то, что между воздухом и водою существует несовместимость, для меня пе ясная; но может быть...

С и м п л. Я почти готов смеяться над той антипатией, которую синьор Сальвиати питает к слову „антипатия", не решаясь произнести его; а между тем, оно так подходит для объяснения затруднения в данном случае.

С а л ь в. Ну, пусть паши сомнения будут разрешены так, как предлагает синьор Симпличио, и, оставив паше отклонение, возвратимся к первоначальному вопросу. Мы видели, что разница в скорости падения тел различного веса, в общем, более значительна в средах, представляющих и большее сопротивление. Но что же далее? В ртути золото не только идет ко дну быстрее свинца, но только оно одно и опускается, в то время как все другие металлы и камни поднимаются вверх и плавают на поверхности. А между тем, разница в скорости движения в воздухе кусков золота, свинца, меди, порфира и других тяжелых веществ столь незначительна, что при падении с высоты ста локтей шар из золота опередит шар из меди едва ли на четыре пальца. Видя это, думаю, что-если бы совершенно устранить сопротивление среды. то все тела падали бы с одинаковой скоростью.

С и м п л. Весьма сомнительное утверждение, синьор Сальвиати. Я никогда не поверю, чтобы в пустом пространстве, если только в нем можно наблюдать падение, клочок шерсти двигался с такою же быстротою, как кусок свинца.

С а л ь в. Будьте осторожнее, синьор Сиишшчио. Указываемые вами затруднения не столь велики, а я не так неосторожен, чтобы быть застигнутым врасплох и не дать вам ответа. Итак, выслушайте рассуждение, которое я постараюсь сделать для вас понятным и доказательным. Мы задались исследованием вопроса, что произойдет с различными движущимися телами различного веса в среде, сопротивление которой равняется нулю; при таких условиях всякую разницу в скорости, которая может обнаружиться, придется при-

писать единственно разнице в весе. Для того чтобы показать требуемое, необходимо было бы пространство, совершенно лишенное воздуха или какой бы то” ни было другой материи, хотя бы самой тонкой и податливой. Так как подобного пространства мы неимеем, то станем наблюдать, что происходит в средах,-более податливых, и сравнивать с тем, что наблюдается в средах, менее тонких и оказывающих сопротивление. Если мы найдем действительно, что тела различного веса будут все менее и менее отличаться друг от друга по скорости падения, по мере того как последнее будет происходить в средах, представляющих всё меньшее сопротивление,, пока, наконец, в среде, наиболее легкой, хотя ж не вовсе пустой, разница в скорости получится, самой малой и почти незаметной, то отсюда с большою вероятностью можно будет заключить, что в пустоте скорость падения всех тел одинакова. Посмотрим, что происходит в воздухе, взяв, чтобы иметь тело определенной формы, но возможно более легкое, надутый пузырь; заключающийся в нем воздух не будет иметь в воздухе никакого веса или же ничтожный, если предположить, что в пузыре воздух будет несколько сжат; поэтому вес пузыря будет почти равен одному весу оболочки и не составит и тысячной доли веса свинцового шара той лее величины, что и пузырь. На какое пространство, синьор Симпличио, опередит теперь свинцовый шар надутый воздухом пузырь при падении с высоты четырех или шести локтей? Поверьте мне, он упадет не втрое и даже не вдвое скорее, хотя по вашему мнению он должен был бы обладать скоростью в тысячу раз большею.

С и м п л. Быть может, то, что вы говорите, и происходит в начале движения на первых четырех или шести локтях. Но я думаю, что в дальнейшем, при более продолжительном движении, свинец перегонит пузырь не только на одну двенадцатую часть пути, но и на восемь или десять таких частей.

С а л ь в. Я думаю то же самое и не сомневаюсь, что при громаднейших пространствах свинец может пройти сто миль, в то время как пузырь не пройдет еще и одной; но это явление, синьор Симпличио. которое вы приводите в опровержение моего положения, наилучшим образом его подтверждает. Оно показывает (как я и утверждал ранее), что причина различной скорости падения тел различного веса не Заключается в самом их весе, а обусловливается внешними причинами—главным образом сопротивлением среды, так что если бы устранить последнее, то все тела падали бы с одинаковою скоростью. Такой вывод я делаю, главным образом, из того, что вы только что сказали и что совершенно справедливо, а именно, что при движении тел различного веса разница в скорости возрастает по мере увеличения пробегаемого ими пространства; это явление не должно было бы иметь места, если бы скорость зависела только от веса. Последняя причина, оставаясь постоянной, должна была бы иметь следствием и постоянство в отношении пройденных пространств. На самом же деле мы видим, что разница в скоростях при продолжении движения постоянно увеличивается: в то время как при падении с высоты одного локтя самое тяжелое тело обгонит тело весьма легкое всего на одну десятую долю пространства, при падении с высоты двадцати локтей—оно опередит его уже на третью часть, при падении с высоты ста локтей — на 9 локтей т. д.

Симпл. Все это хорошо; но, следуя вашему рассуждению, надо признать, что если разница в тяжести тел различного удельного веса не может являться причиною пропорционального изменения скоростей, так как тяжесть эта сама по себе является величиною постоянной, то и среда, которую мы также предполагаем постоянной, не может внести никакого изменения в отношение скоростей.

С а ль в. Вы делаете очень меткое возражение против сказанного мною, и на него необходимо ответить обстоятельно. Скажу, что всякое тяжелое тело имеет присущее от природы внутреннее свойство стремиться к общему центру всех тяжелых тел, т. е. центру земного шара, движением, постоянно ускоряющимся и ускоряющимся всегда равномерно, так что в равные промежутки времени получаются равные приращения моментов или степеней скорости²², рто должно обнаруживаться всякий раз, когда устранены все случайные и внешние воздействия, из которых одно, однако, неустранимо—это противодейстзие среды, в которой должно двигаться падающее тело, раздвигая частицы ее в стороны; такому движению среда, хотя бы самая тонкая, жидкая и находящаяся в покое, оказывает меньшее или большее сопротивление в зависимости от того, насколько быстро она должна раздвинуться, чтобы пропустить падающее тело. Так как последнее, как было уже сказано, падает по природе своей с возрастающей скоростью, то оно встречает и все возрастающее сопротивление среды. Отсюда проистекает замедление и уменьшение в приращении новых степеней скорости, так что, в конце концов, скорость доходит до такого предела, а сопротивление среды до такой величины, что они уравновешивают друг друга, упраздняя всякое приращение скорости и превращая движение тела в однообразное и равномерное, которое оно и сохраняет постоянно в дальнейшем. Таким образом увеличение сопротивления среды происходит не потому, что меняется ее сущность, но потому, что меняется быстрота, с которой ее частицы должны податься и раздвинуться, чтобы открыть путь падающему телу, которое движется с возрастающей скоростью. Отсюда ясно, что сопротивление воздуха ничтожному моменту падающего пузыря очень велико, а тяжелому весу свинца—весьма мало; и я убежден, что если бы мы вовсе устранили воздух и тем облегчили движение пузыря в большой степени, а свинца—в очень малой, то скорости их падения сравнялись бы. Установив принцип, согласно которому в пустоте или же в среде, по другим каким-либо причинам не оказывающей сопротивления, замедляющего движение тел, скорость падения всех тел одинакова, мы можем довольно точно определить отношения скоростей движения одинаковых и неодинаковых тел в одной и той же или разнородных средах_;обладающих разной сопротивляемостью. Этого мы достигнем, приняв в соображение, какой вес отнимает у движущегося тела вес среды, ибо избыток веса тела и является той силой, с которой тело прокладывает себе путь, раздвигая в стороны частицы среды, чего не происходит в пустом пространстве, почему в нем и нельзя ожидать никакой разницы, обусловливаемой разницей в весе тел. Так как ясно, что среда отнимает у находящегося в ней тела такой вес, какой имеет вытесняемый им объем среды, то, уменьшив соответственно скорость падения тела в среде, не представляющей сопротивления, в которой (по нашему предположению) все скорости равны, мы получим искомое. Так, предположим, например, что свиней в десять тысяч раз тяжелее воздуха, черное же дерево только в тысячу раз; от скорости падения Этих двух тел, каковые скорости, взятые абсолютно, т. е. при условии устранения всякого сопротивления, были бы равными, воздух отнимает у свинца из десяти тысяч единиц оДну единицу и у черного дерева—из тысячи единиц также одну единицу, а следовательно, из десяти тысяч единиц десять единиц. Поэтому, если свинец и черное дерево надают в воздухе с любой высоты, с которой, не будь сопротивления воздуха, они опустились бы одновременно, то воздух отнимает от скорости падения свинца одну десятитысячную, от скорости же падения черного дерева—десять десятитысячных; таким образом, если разделить все пространство, которое тела проходят щэи падении, на десять тысяч частей, то при конце пути дерево окажется отставшим от свинца на десять частей без одной, т. е. на девять десятитысячных частей пути. Не то же ли самое получается, когда, бросив с башни высотою в двести локтей шары из свинца и дерева, мы находим, что первый -опережает второй менее чем на четыре пальца? Черное дерево весит в тысячу раз более воздуха, упомянутый же надутый пузырь—всего в четыре раза более; следовательно, воздух отнимает у естественной скорости падения черного дерева одну тысячную часть, у скорости же падения пузыря, абсолютно равной первой,—одну четвертую часть; поэтому, когда брошенный с башни шар черного дерева достигнет земли, то пузырь не пройдет и трех четвертей пути. Свинец тяжелее воды в двенадцать раз. слоновая же кость только в два раза: поэтому вода отнимает от их естественной одинаковой скорости—у свинца одну двенадцатую, у слоновой же кости—половину; отсюда следует, что когда свинец опустится в воде на одиннадцать локтей, то слоновая кость успеет опуститься исего лишь на шесть. Рассуждая таким образом, мы получим, я. полагаю, выводы, более соответствующие результатам..опыта, нежели руководствуясь правилами

Аристотеля. Подобным же образом можно найти соотношение скоростей движения одного и того же тела в различных жидких средах, беря за исходное не величину сопротивляемости среды, а избыток веса тела над весом данной среды. Олово, например, в тысячу раз тяжелее воздуха и в десять раз тяжелее воды; поэтому если мы разделим абсолютную скорость падения олова на тысячу частей, то скорость его падения в воздухе будет равна девятистам девяносто девяти частям, так как воздух отнимет одну часть_гв воде же скорость падения будет равна всего лишь девятистам частям, так как вода отнимет одну десятую часть его веса. Если возьмем тело немного тяжелее воды, каким является, например, каменный дуб, кусок которого будет весить, скажем, тысячу драхм, в то время как соответственный объем воды имеет вес в девятьсот пятьдесят драхм, а воздух всего лишь в две драхмы, то ясно, что, приняв абсолютную скорость падения за тысячу, мы получим скорость падения в воздухе в тысячу без двух. т. е. девятьсот девяносто восемь частей, в воде же—только в пятьдесят частей, так как из тысячи частей вода отнимает девятьсот пятьдесят и составляет всего лишь пятьдесят частей. Такое тело будет, следовательно, падать в воздухе в двадцать раз быстрее, нежели в воде, так как излишек тяжести его над тяжестью воды, т. е. удельный вес, составляет одну двадцатую собственного веса. Здесь я хочу заметить, что движение в воде вниз возможно лишь для веществ большего, чем вода, удельного веса и, следовательно, во много сотен раз более тяжелых, нежели воздух; поэтому, отыскивая соотношение скорости движения тела в воздухе и воде, мы можем без заметной ошибки принять, что воздз^гх ничего не отнимает от момента абсолютного веса тела, а следовательно, и от абсолютной скорости такого вещества; поэтому как только мы найдем избыток тяжести тела над тяжестью воды, так можем принять, что скорость падения его в воздухе так относится к скорости падения в воде, как общий вес его относится к избытку - его веса над весом равного объема воды. Пусть, например, кусок слоновой кости весит двадцать унций, в то время как равный ему объем воды весит семнадцать; скорость падения слоновой кости в воздухе относится поэтому к скорости падения в воде почти как двадцать к трем.

С а г р. Я чувствую, что узнал сейчас многое по вопросу, над которым я размышлял много и долго, по все же бесплодно; чтобы быть в состоянии применить на деле рассуждения, мне нехватает одного: способа установить, каково отношение веса воздуха к весу воды, а следовательно, и к весу всяких других тел.

С и м п л. Но если окажется, что воздух обладает не тяжестью, но легкостью, то что придется сказать о всех этих рассуждениях, хотя бы они и были сами но себе весьма остроумными?

С а л ь в. Тогда придется сказать, что рассуждения были легки, воздушны и фантастичны. Но неужели вы сомневаетесь в том, что воздух имеет вес, вопреки даже утверждению Аристотеля, говорившего, что все элементы, за исключением огня, а следовательно, и воздух, имеют вес, доказательством чего (по его мнению) служит тот факт, что надутый мех весит больше ненадутого?

С и м п л. То, что надутый мех весит более, думается мне, надо приписать не весу содержащегося в нем воздуха, а примеси различных тяжелых испарений, от которых и возрастает вес меха.

С а л ь в. Мне не хотелось бы слышать от вас такого возражения, особенно сказанного как бы от лица Аристотеля. Если бы, говоря об элементах и желая доказать, что элемент воздуха имеет вес, он показал мне опыт и сказал „возьмем мех, наполним его тяжелыми испарениями и мы увидим, что вес его увеличится", то я мог бы ответить, что вес меха возрастет еще более, если мы наполним его отрубями, и заметил бы при этом, что подобный опыт доказывает лишь наличие веса у отрубей и испарений, что же касается элементов воздуха, то относительно них вопрос попрежнему остается открытым. Опыт Аристотеля хорош и предложение его правильно. Не скажу того же об учении другого философа, имени которого не припомню и у которого я вычитал утверждение, что воздух скорее тяжел, нежели легок, так как он легче пропускает книзу тяжелые тела, нежели кверху тела легкие.

Carp. Хорошее рассуждение, нечего сказать. Но согласно ему, воздух должен быть много тяжелее воды, так как все тяжелые тела падают в нем много быстрее, -нежели в воде, все же легкие тела поднимаются в воде легче, чем в воздухе; к тому же бесчисленное множество тяжелых тел, падающих в воздухе вниз, поднимается в воде вверх, и множество веществ, плавающих на воде, в воздухе не удержи-, вается. Что же касается увеличения веса нашего меха от тяжелых испарений или от самого воздуха, то это, синьор Симпличио, ничего не изменяет в нашем вопросе, так как мы рассматриваем, что происходит с телами при движении в нашей же атмосфере, полной испарениями. Итак, возвращаясь к нашему первому вопросу, я желал бы для полного и окончательного решения его знать, если это, вообще, возможно, не только, что воздух имеет вес (в чем я убежден), но и сколько он весит. Поэтому, если вы можете удовлетворить меня и в этом отношении, синьор Саль-виати, то благоволите сообщить, что знаете.

С а л ь в. То, что воздух обладает положительной тяжестью, а вовсе не легкостью, как полагают некоторые, каковым свойством, по моему мнению, не обладает ни одно вещество, в достаточной мере доказывается опытом Аристотеля с надутым мехом. Действительно, если бы воздуху была присуща как особое свойство абсолютная и положительная легкость, то при увеличении количества воздуха и сжатии его возрастали бы и легкость его и стремление вверх; между тем, опыт показывает совершенно обратное. Что касается второго вопроса—каким образом измеряется его вес. то в этом отношении я шел таким путем. Я брал стеклянную бутыль большого размера с довольно узким горлом: последнее было обтянуто плотно прилегающей к нему кожей и имело отверстие, закрываемое со стороны бутыли перепонкой— клапаном, через который я посредством шприца с силою вгонял в бутыль большое количество воздуха; последний был так сжат, что количество его было достаточным для наполнения еще двух-трех бутылей, не считая, конечно, того воздуха, который содержится в них в естественном состоянии. З^атем я тщательно взвешивал на чувствительных весах такую бутыль со сжатым воздухом, измеряя вес тонким песком. Открывая затем отверстие и выпуская выходивший с силой сжатый воздух, я снова взвешивал бутыль и находил ее значительно более легкой, так что приходилось снять некоторое количество первоначально насыпанного песка, дабы уравновесить бутыль. Кто же может усомниться, что вес снятого песка и есть вес воздуха, который был сильно сжат в бутыли, а затем выпущен? Такой опыт убеждает меня, однако, лишь в том, что воздух, сильно сжатый в бутыли, весит столько же, сколько снятое количество песка: но я не знаю еще определенно, каков вес воздуха относительно веса воды или какого-либо другого вещества, и не смогу узнать этого, пока не получу возможности измерить количество сжатого воздуха. Для того чтобы определить это количество, необходимо найти возможность его измерения, и мне думается, что я нашел Эту возможность, идя двумя путями. Первый способ состоит в том, что берется другая бутыль, подобная первой, с таким же обтянутым кожей горлышком, ллотно соединенным с кожаной обшивкой первой бутыли. В дне этой второй бутыли должно быть сделано отверстие таким образом, чтобы через него можно было пропустить острый железный стержень проколоть по желанию упомянутую выше перепонку и дать тем выход излишку воздуха, заключенного в первой бутыли, взвешенной, как было указано выше;' при этом вторая бутыль должна быть наполнена водою. Устроив все аккуратно, как указано выше, и проколов стержнем перепонку, мы увидим, как сжатый воздух, выходя из первой бутыли, устремится во вторую, вытесняя воду через отверстие в дне сосуда; ясно, что объем вытесненной воды будет равен объему вышедшего из бутыли воздуха. Соберем вытесненную таким образом воду и взвесим бутыль, облегченную вследствие выхода сжатого воздуха (предполагается, что она была взвешена и ранее с содержавшимся в ней сжатым воздухом). Отсыпав указанным уже выше образом излишек песка, мы найдем вес воздуха, ибо очевидно, что вес указанного излишка л есть вес воздуха в объеме, равном объему вытесненной воды, собранной нами. Взвесив теперь эту воду и определив, во сколько раз вес ее более веса излишка песка, мы можем без большой ошибки утверждать, что во столько же раз и вода тяжелее воздуха; при этом оказывается, что отношение это равно не десяти, как предполагал Аристотель, а приблизительно четыремстам: такое число дает нам опыт. Второй способ проще и может быть применен при пользовании одним лишь сосудом, снабженным указанным ранее приспособлением. В сосуде будет содержаться лишь такое количество воздуха, которое находится в "нем в естественном состоянии; постараемся теперь накачать в сосуд воды так, чтобы одновременно с этим не дать выхода воздуху, который должен уплотниться, будучи сжат водою. Итак, нагнетем в сосуд воды, сколько возможно; без применения особенно большой силы ею можно будет наполнить три четверти объема бутылки; затем положим последнюю на весы и тщательно взвесим. Сделав это и держа бутыль горлышком вверх, прокалываем перепонку и даем тем выход воздуху, которого выходит ровно столько, сколько места заняла в бутыли вода. После того как воздух вышел, ставим бутыль на весы и находим, что вес ее стал меньше от потери части воздуха. Найдя глазницу между весами, определяем этим, сколько весит воздух в том объеме, который занимает в бутыли вода.

С и м п л. Нельзя не сказать, что изобретенные вами способы весьма остроумны и тонки, но вместе с тем я думаю, что они дают лишь кажущееся удовлетворение нашему рассудку, создавая в некоторых отношениях большие затруднения - Несомненно, верно

то, что элементы, взвешиваемые в среде, состоящей из них же самих, не являются ни тяжелыми ни легкими; поэтому я не могу признать, что то количество воздуха, которое, по вашему утверждению, уравновешивалось хотя бы четырьмя драхмами песка, действительно имеет такой вес в воздухе, в котором песок поддерживает его в равновесии. Мнз кажется, что опыт должен быть произведен не в воздухе, но в какой-либо другой среде, в которой воздух мог бы проявить свой вес, если ои только им обладает.

С а л ь в. Возражение синьора Симпличио весьма метко и кажется вместе с тем либо неразрешимым либо допускающим лишь весьма тонкое решение. То, что воздух, будучи сжат, обнаружил вес, равный некоторому количеству песка, а затем, выпущенный на свободу в свою среду, не может быть более взвешен, как взвешивается песок,:—вещь ясная; поэтому для опыта следовало бы избрать такое место и такую среду, где не только песок, но и воздух были бы весомыми. Как указывалось уже много раз, среда отнимает от веса каждого находящегося в ней тела столько, сколько весит занимаемый им объем среды; ноэтому^г воздух у воздуха отнимает всю тяжесть, и для того, чтобы получить точный результат, следовало бы произвести опыт в пустоте, где каждое тело проявляет свой момент без всякого уменьшения. Итак, синьор Симпличио, если бы мы взвесили часть воздуха в пустоте, то были ли бы вы удовлетворены?

Симпл. Конечно, да; но это значит выполнить невозможное.

Сальв. Тем большим вы будете мне обязаны, если из любви к вам я совершу невозможное. Но я не хочу продавать вам того, что отдал уже даром, потому что в упомянутом выше опыте мы уже взвешивали воздух в пустоте, а не в воздухе или какой-нибудь иной среде. Тот факт, что масса, погружающаяся в жидкую среду, испытывает потерю веса, происходит, синьор Симпличио, вследствие того, что среда оказывает сопротивление своему разъединению, вытеснению и, в конпе концов, поднятию; доказательством этого служит та быстрота, с которой жидкость заполняет пространство, занимаемое погруженным в нее телом, как только последнее удаляют; там, где среда не испытывает никакого погружения, нет места и сопротивлению ему. Скажите мне теперь, когда вы имеете в воздухе бутылку, наполненную уже естественно содержащимся в ней воздухом, какое разделение, вытеснение или, вообще, передвижение производите вы в окружающем воздухе тем, что с силою вгоняете в бутыль еще новое количество воздуха? Может быть, растет объем бутыли, так что окружающая среда должна раздаться,'чтобы дать ему место? Конечно, нет; и мы можем сказать, что новый воздух не погружается в окружающую среду, что он не Занимает в ней нового места и находится как бы в пустоте; и действительно, он помещается в последней, так как занимает при нагнетании те мельчайшие пустоты, которые не заполнены обычным несжатым воздухом. Я не нахожу, в самом деле, никакой разницы во взаимоотношениях тела и среды в этих двух случаях: в одном, где нет среды, оказывающей давление на тело, и в другом, где объемлемое тело не оказывает никакого давления на окружающую среду; первый случай имеет место со всяким телом в пустоте, второй—в случае сжатого воздуха в бутыли. Поэтому найденный вес этого сгущенного воздуха совершенно таков же, как если бы последний свободно взвешивался в пустоте. Правда, песок, которым уравновешивался воздух, как находящийся в воздухе свободным, должен весить в пустоте несколько больше; поэтому следует признать, что взвешенный воздух в действительности весит менее, нежели уравновешивающий его песок,—именно настолько, сколько весил бы в пустоте объем воздуха, равный объему снятого песку²³.

С и м п л. Мне показалось, что опыты ваши оставляли еще чего-то желать; но теперь я вполне удовлетворен.

С а л ь в. Вопросы, которых я сейчас касался, и в особенности те положения, что разница в тяжести, как бы велика она ни была, не играет никакой роли в различии скорости движения тел, и что если бы дело было только в одном весе, то все тела падали бы с одинаковой быстротой, представляются столь новыми и на первый взгляд столь далекими от истины, что если бы я не нашел способов осветить их и

сделать яснее солнца, то я предпочел бы скорее умолчать о них, нежели их излагать. Так как, однако, я уже высказал вам мое положение, то я должен теперь привести и подтверждающие его опыты.

С а г р. Не только это, но и многое другое в вашем учении столь чуждо и далеко от обычных широко-распространенных взглядов, что при опубликовании его вы найдете много противников; в самом деле, большинство обыкновенных людей и при хорошем Зрении не видит того, что другие открывают путем изучения и наблюдения, отделяющих истину от лжи, и что остается скрытым для большинства. Награждая; ученых мало лестными для большинства эпитетами новаторов, они пытаются разрубать узлы, развязать которые не могут, и подводят мины для разрушения зданий, воздвигнутых трудами и терпением искусных: строителей. Так как мы далеки от такого род” попыток, то ваши опыты и доказательства нас вполне удовлетворяют и успокаивают. Однако, если у вас есть еще более наглядные опыты и еще более убедительные доказательства, то мы охотно познакомимся и с ними.

С а л ь в. Опыты с двумя телами, возможно больше^ отличающимися друг от друга по весу, которые мы заставляем падать с некоторой высоты, наблюдая, перемещаются ли они с одинаковой скоростью, представляют некоторые трудности. Если высота значительна, то среда, которая должна быть раздвинута и перемещена усилием падающего тела, окажет значительно большее влияние на малый момент легкого предмета,. нежели на большое давление предмета тяжелого, почему при большем пространстве первый останется позади; при малой же высоте можно сомневаться, существует ли вообще разница, так как, если она и существует, то почти незаметна. Поэтому я пришел к мысли повторить (опыт с падением с малой высоты столько раз, чтобы, отмечая и складывая незначительные разницы, могущие обнаружиться во время достижения конца пути тяжелым и легким телом, получить в итоге разницу не только просто заметную, но и весьма заметную. Затем, чтобы иметь дело с движением по возможности медленным, при котором уменьшается сопротивление среды, изменяющее явление, обусловливаемое простой силой тяжести, я придумал заставлять тело двигаться по наклонной плоекоети. поставленной иод небольшим углом к горизонту; при таком движении совершенно так же, как н при свободном отвесном падении, должна обнаружиться разница, происходящая от веса. Идя далее, я захотел освободиться от того сопротивления, которое обусловливается соприкосновением движущихся тел с наклонной плоскостью. Для этого я взял, в конце концов, два шара—один из свинца, другой—из пробки, причем первый был в сто раз тяжелее второго, и прикрепил и подвесил их на двух одинаковых тонких нитях длиной в четыре или пять локтей; когда, затем, я выводил тот и другой шарик из отвесного положения и отпускал их одновременно, то они начинали двигаться по дуге круга одного и того же радиуса, переходили через отвес, возвращались тем же путем обратно и т. д.; после того, как шарики производили сто качаний туда и обратно, становилось ясным, что тяжелый движется столь согласованно с легким, что не только после ста, но и после тысячи качаний не обнаруживается ни малейшей разницы во времени, и движение обоих происходит совершенно одинаково. При этом, однако, наблюдается воздействие среды, которая, представляя сопротивление движению, значительно больше уменьшает размах качания пробки, нежели размах качания свинца; но от этого последние не делаются ни более, ни менее частыми, так что, хотя дуги, описываемые пробкою, будут равняться всего пяти-шести градусам, а описываемые свинцом—пятидесяти-шести-десяти градусам, они будут проходиться в одинаковые промежутки времени.

С и м п л. Если это так, то как же не сказать, что скорость свинца больше скорости пробки: ведь, он проходит шестьдесят градусов пути, в то время как пробка не делает и шести?

С а л ь в. Но что скажете вы, синьор Симпличио, если оба шара начнут своя путь в одно и то же время, однако пробковый, будучи отклонен в сторону на тридцать градусов, должен будет проходить дугу в шестьдесят градусов, а свинцовый, отведенный только на два градуса,—дугу в четыре градуса? Не окажется ли в таком случае скорость пробки большею? А опыт показывает, что так и произойдет. Заметьте себе следующее: если мы отведем свинцовый маятник на пятьдесят градусов от отвеса и отпустим его на свободу, то он, перейдя за отвес, пройдет дугу также приблизительно в пятьдесят градусов, и всего опишет дугу почти в сто градусов; возвратившись, он второй раз опишет дугу несколько меньшую, и так далее, пока после большого числа качаний не придет в состояние покоя. Каждое из таких качаний происходит в одинаковый промежуток времени, будь дуга в девяносто градусов или же в пятьдесят, двадцать, десять или четыре. Отсюда как следствие вытекает, что скорость движения постоянно уменьшается, так как тело в одинаковые промежутки времени проходит последовательно дугу все меньшего и меньшего размера. Подобное же и даже совершенно такое же явление происходит и с 'пробкою, подвешенной к нити одинаковой длины, с тою лишь разницей, что она приходит в состояние покоя после меньшего числа качаний, так как благодаря своей легкости она меньше приспособлена к преодолению сопротивления воздуха; при этом все качания—большие и малые—происходят в одинаковые промежутки времени, и притом в промежутки, равные времени качания свинцового маятника. Совершенно правильно, что если свинец проходит дугу в пятьдесят градусов, а пробка не проходит и в десять, то пробка движется медленее; но может случиться и наоборот: пробка пройдет дугу в пятьдесят градусов, а свинец—дугу в десять или шесть градусов; таким образом может оказаться, что в разное время то свинец движется быстрее, то пробка. Но если те же тела проходят в равные промежутки времени дуги одинаковой длины, то можно с уверенностью сказать, что и скорость их движения одинакова.

С и м п л. Ваши рассуждения кажутся мне то правильными, то неправильными; я чувствую себя настолько запутавшимся, что то одно, то другое тело представляется мне движущимся с большей или меньшей скоростью, и я никак не могу уяснить себе, каким образом скорости их оказываются постоянно равными.

С а г р. Позвольте мне, синьор Сальвиати, сказать два слова. Признаете ли вы, синьор Симпличио, что можно с абсолютной уверенностью утверждать, что скорости движения свинца и пробки одинаковы всякий раз, как выведенные в один и тот же момент из состояния покоя и отклоненные под одним и тем же углом, они проходят одинаковые пространства в одинаковые промежутки времени?

Симпл. В ртом не может быть ни малейшего сомнения, и против этого ничего нельзя возразить.

С а г р. Мы замечаем в маятниках, что каждый из них может описывать дугу и в шестьдесят градусов, и в пятьдесят, и в тридцать, и в восемь, и в четыре, и в два градуса и т. д.; если оба маятника описывают дугу в шестьдесят градусов, то они проходят ее в одинаковое время; на прохождение дуги в пятьдесят градусов и тому и другому маятнику необходим одинаковый промежуток времени, равно как для прохождения дуг в тридцать градусов, десять градусов и всех других; отсюда заключаем, что скорость свинцового маятника, описывающего дугу в шестьдесят градусов, одинакова со скоростью пробкового, описывающего такую же дугу, что скорости обоих маятников, описывающих дуги в пятьдесят градусов, также равны между собою, и что то же имеет место для всех других дуг. Однако мы не утверждаем, что скорость движения маятника при дуге в шестьдесят градусов равняется скорости его при дуге в пятьдесят или тридцать градусов и т. д.; скорость всегда меньше при меньших дугах; это следует с очевидностью из того факта, что одно и то же тело употребляет столько же времени, чтобы пройти большую дугу в шестьдесят градусов, сколько для того, чтобы пройти дуги меньшие—в пятьдесят или десять градусов; одним словом, оно проходит дуги различной величины в один и тот же промежуток времени. Итак, движение свинца и пробки постепенно замедляется по мере уменьшения описываемых дуг; но это нисколько не меняет того, что тела эти сохраняют одинаковую скорость при прохождении дуг одинакового размера. Я говорю все это для того, чтобы уяснить себе, верно ли я понял изложение синьора Сальвиати, а вовсе не с целью дать синьору Симпличио объяснения более убедительные, нежели те, которые уже даны синьором Сальвиати. Изложение последнего, как всегда, совершенно ясно и позволяет не только разбираться в вопросах, кажущихся темными, но и разрешать действительные загадки природы путем рассуждений, наблюдений и опытов простых и всем доступных. Последнее обстоятельство (как я слышал кое от кого) дало повод одному из ученых профессоров придавать относительно мало-цены его новым теориям как слишком низким и построенным на обычных и общеизвестных основаниях, как будто наиболее замечательная и ценная сторона опытных наук не заключается как раз в том, что они проистекают и развиваются именно из общеизвестных, всем понятных и неоспоримых принципов! Но мы будем с радостью продолжать пользоваться и далее этой легкой пищей. Полагая, что сомнения синьора Симпличио рассеялись и что он принимает за доказанное, что тяжесть, присущая движущимся телам, не играет никакой роли в различии скорости их движения, так что все тела, поскольку это зависит от тяжести, движутся с одинаковою скоростью, прошу вас сказать теперь, синьор Сальвиати, чем вы объясняете чувствительную и Заметную разницу в скорости движения и что вы ответите на возражение синьора Симпличио, которое и я, со своей стороны, поддерживаю, утверждая не только, что пушечное ядро падает заметно быстрее свинцовой дробинки, но что в некоторых более плотных средах большие предметы проходят за один удар пульса пространство, которое другие предметы из того же вещества, но меньшие, не проходят ни в час, ни в четыре часа, ни в двадцать часов; таковы, например, камни и мелкий песок; если последний столь тонок, что мутит воду, то в течение нескольких часов он опускается едва на два локтя, тогда как камешек даже небольшой величины проходит это расстояние за один удар пульса.

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.