землей, помогут ли им их члены сдвинуться с места, если нет кругом опоры? Ее и не нужно, чтобы быть в равновесии.
Но можно ли обойтись без нее, чтобы сдвинуть хоть на одну точку центр [тяжести] своего тела? Подумайте!
Я пока только, возбудив любопытство, скажу: нельзя. В этом случае одушевленный предмет приравнивается по своей беспомощности к неодушевленному.
Никакие страстные желания, никакие дрыгания рук и ног, дрыгания, производимые, нужно сказать, крайне легко, ничто такое не в состоянии сдвинуть центр [тяжести человеческого тела].
Сказав о явлениях неподвижности и недавления тел в свободном пространстве, я буду теперь говорить как раз о движении в свободном пространстве…
Описание снаряда.
Устойчивость снаряда.
Устойчивое циклоидальное движение прямолинейное.
Неустойчивое (круговое)
Снаряд для путешествия в свободном пространстве, который я сейчас опишу, будет служить для передвижения человека и различных предметов в абсолютной пустоте без пути, т. е. без неподвижной опоры и по желаемому направлению.
Вообразим железный или стальной шар, могущий выдержать давление заключенного в нем воздуха.
Этот шар снабжен многими круглыми отверстиями: справа, слева, спереди, сзади — со всех сторон.
Отверстия эти, служащие окнами, герметически закрыты толстыми прозрачными стеклами, крепость которых в состоянии выдержать воздушное давление, положим, в сто килограммов на квадратный дециметр.
Эта упругость близка к атмосферной у поверхности Земли. Снаряд, взятый как одно целое вместе с заключенными в нем одушевленными и неодушевленными телами, как и всякое простое или сложное тело, имеет по крайней мере три оси, взаимно перпендикулярных и проходящих через свободный его центр.
Одну из осей (П, П1) назовем полярной, другую (М, M1) — меридиональной, третью (Э, Э1) — экваториальной.
Через эти оси можно провести три плоскости.
Плоскость, проходящую через две последние оси — меридиональную и экваториальную, назовем экваториальной; пересечение ее с шаром — экватором.
Плоскость, проходящую через оси — полярную и меридиональную, назовем меридиональной; пересечение же ее с шаром — меридианом.
Для того чтобы поворотить меридиональную плоскость снаряда, не изменяя положения экваториальной, служит материальная ось, совпадающая с полярной и могущая вращаться вместе с укрепленными концентрически, на ее концах, кругами или колесами (можно и одно колесо).
На том и другом конце меридиональной оси (в плоскости экватора) укреплены два прибора. Один (М), вроде пушки, служит для того, чтобы отбрасывать ядро по направлению меридиональной оси.
Другой назначается для того же и имеет также вид толстой трубы с соответствующим ядром значительной величины и плотности.
Это ядро отбрасывается уже не порохом или другим взрывчатым веществом как в первом снаряде, а менее значительной силой, например, пружиной или силой руки, причем к ядру этому прикреплена нить большой длины, которая не позволяет ему удаляться в бесконечность, между тем как каждое выброшенное ядро первой пушки пропадает для путешественников навеки, если только не будет поймано другими путешественниками и возвращено.
Пушка служит для перемещения всего снаряда по прямой линии на неопределенно большое расстояние; второй же прибор служит для удаления путешественников на незначительные расстояния — насколько позволяет длина нити, с помощью которой ядро притягивается обратно на прежнее место, точно так же, как и сам снаряд.
Посредством этих приборов (пушки) передвижение возможно только по одному направлению.
Полярная ось с кругами дает возможность поворачиваться шару вокруг этой оси и вместе с тем поворачивать меридиан и оба прибора, которые все-таки остаются в плоскости экватора.
Силой руки или какой-нибудь машинки я заставляю поворачиваться ось с кругами; вследствие этого поворачивается и шар, но в противоположную сторону и до тех пор, пока силой руки машины или по инерции движется полярная ось.
Когда пушка прошла по экватору желаемое число градусов, я мгновенно останавливаю ось — останавливается и шар с пушкой и меридианом.
Теперь остается выпалить, и шар с путешественниками помчится в беспредельной плоскости экватора по желаемому направлению.
Чтобы иметь возможность поворачивать самый экватор (шара) или пушку в меридиональной плоскости, служит такая же ось с кругами, как и полярная, но совпадающая с экваториальной осью.
С помощью полярной оси пушка приобретает любое положение в плоскости экватора, с помощью же экваториальной оси — любое положение в плоскости меридиана. Первая ось поворачивает меридиан шара, вторая — экватор его.
Очевидно, с помощью этих двух осей пушке можно дать в пространстве всякое положение, и, следовательно, шар может двигаться во всяком направлении. Движения пушки сходны с движениями трубы теодолита. Как трубу этого последнего можно направить на любую звезду, так и пушке можно дать желаемое направление и отправить шар с путешественниками к любой звезде.
Достижение устойчивости снаряда для путешествия в абсолютной пустоте свободного пространства
Если масса шара не очень велика в сравнении с массой находящихся в нем людей, то всякие движения последних вызывают также и движения шара, движения тем… неправильнее, чем неправильнее передвижение находящихся в нем предметов. Ненужное поворачивание шара, вследствие этой причины, влечет за собой ненужное поворачивание пушки. Во всяком случае, это ненужное поворачивание может быть произвольно ослаблено.
Дело в том, что чем скорее вращается диск, тем труднее действием силы изменить определенным образом его ось вращения или плоскость вращения.
Всякие силы, действующие не по направлению к центру тела, стремятся сообщить ему вращение. Если это тело будет очень быстро вращаться, то подобного рода силы приблизительно не изменят оси вращения, но сообщат ей, может быть, параллельное движение.
Представим себе, что в шаре для путешествия имеются два быстро вращающихся кружка, оси которых или плоскости которых взаимно перпендикулярны (или только наклонны).
Тогда неправильные (не центральные) действия сил на шар, в веществе которого вращаются оси с кружками, сообщают приблизительно и шару, и осям только параллельное движение, а не вращательное. Таким образом, посредством особой пары кружков достигается тем большая устойчивость шара, чем быстрее они вращаются. С помощью неподвижной опоры можно сообщить им быстрое движение без поворачивания шара. Впрочем, и посредством подвижной опоры можно достигнуть того же. В таком случае устойчивость достигается двумя парами кружков. У каждой пары кружков оси или совпадают, или параллельны, а самые кружки вращаются в противоположные стороны.
Если представим, что в центре описанного шара для путешествия в абсолютной пустоте свободного пространства оси разделяются пополам и каждая половина со своим диском может вращаться независимо от других половинок, то получим снаряд, который может не только направиться туда, куда желают находящиеся в нем, но и принять большую или малую устойчивость.
Действительно, давши пушке определенную (желаемую) широту и долготу, как было описано, после чего кружки останавливаются, сообщим теперь им противоположные и равные угловые скорости (если их моменты инерции равны).
