Энди Вейер - Проект «Аве Мария»

Кладу пробирку на стол и беру секундомер. Одной рукой сбрасываю пробирку вниз, а другой одновременно включаю секундомер. Замечаю, за сколько она достигает пола: примерно 0,37 секунды. Чертовски быстро. Надеюсь, скорость моей реакции не искажает результат. Записываю полученное время ручкой на запястье – бумагу я пока не нашел.

Снова поднимаю пробирку на стол и повторяю опыт. На сей раз время оказывается 0,33 секунды. Повторяю опыт двадцать раз, записывая результаты, чтобы свести к минимуму погрешность из-за скорости нажатия секундомера. В итоге я получаю среднее значение: 0,348 секунды. Моя рука выглядит, как доска в классе математики, но меня это не беспокоит.

0,348 секунды. Расстояние равно одной второй ускорения, помноженного на время в квадрате. Отсюда ускорение равно двум расстояниям, поделенным на время в квадрате. Формулы вспоминаются без труда [10] Модуль вектора перемещения тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости S = at 2 /2 , где S – расстояние (м), а – ускорение (м/с 2 ), t – время (с). Отсюда а = 2 S/t 2 . Свободное падение представляет собой частный случай равномерно ускоренного движения без начальной скорости. Ускорение свободного падения при заданных условиях: а = 2*0,91/0,348 2 = 15,03 (м/с 2 ). . Тут я как рыба в воде. Оказывается, я здорово соображаю в физике. Отличная новость!

Я быстро делаю расчеты и получаю результат, который совсем не радует. В этом помещении слишком высокая сила гравитации. Ускорение свободного падения здесь составляет 15 метров в секунду каждую секунду, вместо 9,8 [11] Земная гравитация, выраженная через ускорение свободного падения на Земле: g = 9,8 м/с 2 . . Вот, почему мне сразу показалось, что предметы падают «неправильно». Они делают это слишком быстро. И вот почему я слишком слаб, несмотря на все свои мышцы. Любой предмет становится здесь в полтора раза тяжелее, чем должен быть.

Но самое интересное, что повлиять на силу притяжения невозможно. Ее нельзя увеличить или уменьшить. Ускорение свободного падения на Земле составляет 9,8 метра в секунду каждую секунду. И точка. А здесь я подвергаюсь большему воздействию силы тяжести. Объяснение напрашивается только одно. Я не на Земле…

Так, спокойно. Дышим глубже. Не стоит делать скоропалительных выводов. Да, гравитация слишком высока. Начать отсюда и попробовать найти вразумительныеответы.

К примеру, я могу находиться в центрифуге. Тогда она должна быть довольно большая. С земной гравитацией, равной 1 g, можно расположить помещения по кругу или в конце какого-нибудь длинного монолитного блока. А дальше начните вращать конструкцию, и совместное действие центростремительной силы и земной гравитации может составить 15 метров в секунду в квадрате.

Зачем кому-то понадобилось строить гигантскую центрифугу с изолятором и лабораторией? Понятия не имею. Это вообще возможно? Какой бы потребовался радиус? И с какой бы скоростью она вращалась?

Кажется, я знаю, как это выяснить. Мне понадобится точный акселерометр [12] Акселерометр – прибор, измеряющий проекцию кажущегося ускорения (разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением). Акселерометр представляет собой грузик на упругом подвесе. Отклонение массы от ее первоначального положения при наличии кажущегося ускорения несет информацию о величине этого ускорения. . Сбрасывание предметов со стола и измерение времени падения подходит для приблизительных подсчетов, но их точность зависит от скорости моей реакции при нажатии на секундомер. Нужно что-нибудь получше. И я справлюсь с помощью единственной вещи: небольшого куска веревки.

Я лезу в ящики. Несколько минут спустя, проверив половину ящиков, я обнаружил, наверное, все существующие на свете лабораторные принадлежности, кроме веревки. Я уже почти сдаюсь, и тут неожиданно попадается катушка с нейлоновой нитью.

Да! Разматываю несколько футов нити и перегрызаю зубами. На одном конце отрезка делаю петлю, а другим привязываю рулетку. В моем опыте рулетка выступит в качестве груза. Осталось только найти, откуда ее свесить. Смотрю на люк в потолке. Карабкаюсь по лестнице (теперь это получается совсем легко), опускаю петлю в кольцо маховика. Продеваю в петлю рулетку, и она, повиснув, собственным весом туго натягивает веревку. Теперь у меня есть маятник.

Крутой факт о маятниках: время, за которое они совершают движение вперед и назад – то есть период колебаний, – не зависит от размаха качания. Если сообщить маятнику бо́льшую энергию, он станет раскачиваться дальше и быстрее, но период колебаний останется прежним. В этом заключается принцип действия механических часов. Период колебаний маятника зависит лишь от двух вещей: длины самого маятника и ускорения свободного падения.