§ 15. Закон всемирного тяготения

В седьмом классе мы уже узнали, что во Вселенной все объекты притягиваются друг к другу. Исаак Ньютон пришёл к этому выводу, анализируя орбиты Луны и планет. На рис. 1 — молодой Ньютон полулежит с книгой под яблоней в саду Вулсторпа, яблоки над ним и в траве; с этим садом предание связывает догадку, что яблоко и Луна падают по одной причине. В тысяча шестьсот восемьдесят седьмом году он сформулировал закон взаимодействия. Согласно ему, сила притяжения между любыми двумя объектами прямо зависит от произведения их масс и обратно зависит от квадрата расстояния между центрами. Математически это записывается как F = G·m_1·m_2/r². Здесь F обозначает модуль силы тяготения, m_1 и m_2 — массы тел, а r — расстояние между их центрами. При этом расстояние измеряется от центра одного тела до центра другого.

Коэффициент G называют гравитационной постоянной, и он имеет одинаковое значение для всех пар объектов в природе. Если подставить в уравнение массы по одному килограмму и расстояние ровно один метр, то численное значение G совпадёт с модулем силы притяжения. Первый экспериментальный результат получил Генри Кавендиш в тысяча семьсот девяносто восьмом году.