Обратная сторона космонавтики

Иногда термин «отсутствие гравитации» не совсем корректно употребляется по отношению к полетам большинства ракет. На астронавтов, работающих на орбите Земли, по-прежнему воздействует сила гравитации. Космические корабли, как, например, Международная космическая станция, находятся на высоте примерно в 400 километров, где сила притяжения лишь на 10 % слабее, чем на поверхности планеты. И «летают» астронавты по очень простой причине. Чтобы запустить что-нибудь на орбиту, будь то космический корабль, спутник связи или останки Тимоти Лири, необходима ракета, которая сможет быстро и высоко оторваться от Земли, пока планета не замедлит ее полета и не начнет притягивать к себе обратно. Но это «падение» будет идти по кругу, а не просто вниз. Земля будет как бы притягивать и отталкивать ракету одновременно, заставляя ее двигаться по орбите своего вращения. Хотя это движение и не бесконечно: на околоземной орбите есть участки, где она пересекается с атмосферой планеты. На таких участках воздуха достаточно, чтобы создать легкую сопротивление и опустить корабль[15] даже без помощи ракет. А для того чтобы вообще вырваться из зоны действия земного притяжения, скорость полета должна быть не менее 40 тысяч километров в час. Чем массивнее небесное тело, тем труднее преодолеть силу его притяжения. А для того чтобы вырваться из черной дыры (большой коллапсирующей звезды), нужно лететь со скоростью света (около 300 тысяч км/с). Другими словами, даже свет не может спастись из черной дыры. Именно поэтому она такая черная.

Вернемся к невесомости. С весом не все так просто. Я всегда относилась к своему весу как некоей данности, физической характеристике своего тела, такой же, как рост или цвет глаз. Но это не совсем верно. На Земле я вешу 58 килограммов, но на Луне, где гравитация в шесть раз слабее, я буду весить не больше средней собаки. Получается, что мой вес не совсем мой. Настоящего веса не существует, есть только настоящая масса, вес же зависит от гравитации. Другими словами, вес – это показатель того, как быстро вы упадете на землю, если вас сбросить вниз, как Ньютоново яблоко. (На Земле, если нет сопротивления воздуха, которое будет сдерживать ваше падение, из-за гравитации каждую секунду скорость будет увеличиваться примерно на 35 км/ч.) Даже когда вы просто стоите, вы находитесь под влиянием силы гравитации Земли. Вы не падаете, вы просто не отрываетесь от нее. Ускорение как напольные весы: если ничего на них не давит, они показывают ноль. Если нет сопротивления, как в случае свободного падения по орбите, тогда вы ощущаете невесомость.

А если появится дополнительный к силе гравитации Земли источник ускорения, увеличится и вес тела. Подобное явление можно наблюдать, если стать на весы в поднимающемся лифте: цифры на весах будут постепенно расти (но будьте осторожны: окружающие могут подумать, что вы раздуваетесь прямо на глазах). Ведь ускорение лифта усиливает гравитацию Земли. И наоборот, если ехать сверху вниз, вес будет уменьшаться.

Но откуда берется эта сила, это притяжение между объектами? Я искала ответ в Интернете и наткнулась на Фонд гравитационных исследований, который был основан бизнесменом-мультимиллионером Роджером Бабсоном, сделавшим состояние на пожарной сигнализации. После того как из-за силы тяжести его сестра утонула в реке, Бабсон стал самым многоречивым активистом в истории антигравитационного движения. Он писал длинные скучные статьи вроде «Гравитация: наш враг № 1». На месте Бабсона я винила бы, пожалуй, воду или течение, но он был непоколебим в своем гневе[16].

Бабсон уже давно умер, но фонд по-прежнему существует, правда, они больше не говорят об антигравитации, термине, который сегодня ассоциируется, скорее, с нездоровой психикой. «Мы не выступаем ни за гравитацию, ни против нее», – говорил директор фонда Джордж Ридо мл. в интервью журналисту, который писал об этой организации в 2001 году. Сегодня целью фонда является познание. Я связалась с Ридо, чтобы спросить, почему гравитация существует, а он отправил меня к физикам.

Я последовала его совету. Это даже стало чем-то вроде хобби для меня. Я у всех спрашивала: почему две массы притягивают друг друга? «Эх, Мэри, Мэри», – отвечали мне одни. «Потому, что существует пространственно-временной континуум», – говорили другие. Третьи вообще спрашивали: «Что значит „почему“?» Похоже, природа гравитации остается загадкой даже для тех, кто понимает ее суть. И, кажется, я могу теперь догадаться, почему пионеры аэрокосмической медицины были так обеспокоены в 1948-м.