масу одного з тіл, наприклад тіла А. Це цілком природно, бо нове тіло А можна розглядати як два тіла, кожне з яких має первісну масу й притягує тіло В із первісною силою.
Гравітаційне тяжіння складених тіл
Таким чином, повна сила взаємного тяжіння тіл А і В удвічі перевищуватиме первісну. А якби маса одного з тіл зросла вшестеро чи маса одного збільшилася удвічі, а другого – утричі, то сила тяжіння між ними зросла б у шість разів.
Тепер можна зрозуміти, чому всі тіла падають з однаковим прискоренням. Згідно із законом всесвітнього тяжіння, те з двох тіл, яке має удвічі більшу масу, удвічі сильніше притягується Землею. Але, як говорить другий закон Ньютона, через удвічі більшу масу прискорення тіла на одиницю сили виявиться удвічі меншим. Згідно з тим-таки другим законом, ці два ефекти компенсують один одного, і прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла.
Закон тяжіння Ньютона також вказує, що чим далі одне від одного перебувають тіла, тим слабкіше їхнє тяжіння. За Ньютоном, тяжіння далекої зорі буде достоту вчетверо слабкішим за тяжіння такої самої зорі, розташованої удвічі ближче. Цей закон дозволяє з високою точністю передбачати траєкторії руху Землі, Місяця й планет. Якби з відстанню гравітаційне тяжіння зорі зменшувалося швидше або повільніше, орбіти планет не були б еліптичними, а мали б форму спіралі, спрямованої в бік Сонця або від нього.
Найбільша відмінність між ученням Аристотеля та ідеями Ґалілея й Ньютона полягає в тому, що Аристотель вважав спокій природним станом, до якого прагне будь-яке тіло, якщо на нього не впливає якась сила або імпульс. Грецький мислитель припускав, зокрема, що Земля перебуває в стані спокою. Але із законів Ньютона випливає, що жодного унікального стандарту спокою не існує. Можна сказати, що тіло А перебуває в стані спокою, а тіло В пересувається щодо нього з постійною швидкістю або що тіло В перебуває в спокої, а тіло А пересувається, і обидва твердження будуть відповідати дійсності. Наприклад, якщо на мить забути, що Земля обертається навколо своєї осі й обертається навколо Сонця, то рівною мірою можна говорити про те, що Земля перебуває в стані спокою, а поїзд мчить її поверхнею на північ зі швидкістю 144,8 кілометра за годину або що поїзд перебуває в стані спокою, а Земля рухається на південь зі швидкістю 144,8 кілометра за годину. Якщо провести в поїзді експерименти з рухомими тілами, усі закони Ньютона підтвердяться. Граючи, приміром, у пінг-понг у вагоні поїзда, переконуєшся, що м’ячик підкоряється законам Ньютона точнісінько так само, як і м’ячик на столі біля залізниці. Тож годі з’ясувати, що ж, власне, рухається – поїзд чи Земля.
Як ви гадаєте, за ким правда – за Ньютоном чи за Аристотелем? Ось один із можливих експериментів. Уявіть, що ви перебуваєте всередині закритого контейнера й не знаєте, стоїть він на підлозі вагона в рухомому поїзді або ж на твердій поверхні Землі – стандарті спокою