ГЛАВА 13. ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
Как показывает опыт, любые тела, даже находящиеся на больших расстояниях, притягиваются друг к другу. Это взаимодействие называется гравитационным и является одним из четырех фундаментальных взаимодействий в природе. Закон, которому подчиняется гравитационное взаимодействие тел, был установлен Исааком Ньютоном в 1687 г. и называется законом всемирного тяготения. Этот закон утверждает, что два точечных тела массами m1 и m2, находящиеся на расстоянии r друг от друга притягиваются с силой
где G – коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной (значение которой G = 6,67·10−11 м3/(кг·с2) было впервые измерено Г. Кавендишем на крутильных весах). Ньютон доказал также, что формула (13.1) имеет место и для шаров, причем в этом случае r — расстояние между их центрами (для доказательства ему пришлось предположить, что два точечных тела в присутствии третьего также взаимодействуют по закону (13.1), и сформулировать основы математического анализа).
Для большинства тел, с которыми мы имеем дело в «обычной» жизни, гравитационное взаимодействие невозможно почувствовать — оно слишком маленькое. Только в одном явлении мы сталкиваемся с этим взаимодействием постоянно: это падение тел на землю, которое является следствием их притяжения к Земле. И, конечно, благодаря гравитационному взаимодействию, обеспечивающему притяжение космических тел друг к другу, существуют галактики, звезды, планетные системы типа Солнечной, человек …
Как же Ньютон установил соотношение (13.1)? Он использовал экспериментальные данные относительно падения тел на Землю и астрономические данные о движении Луны. Рассуждал Ньютон примерно так. Ускоренное падение тел на Землю есть следствие их притяжения к Земле, а независимость ускорения свободного падения от массы тела говорит о пропорциональности гравитационной силы, действующей на тело со стороны Земли, его массе.
