По классическим представлениям сила тяжести является одним из проявлений Всемирного закона тяготения.

Ранее мы уже говорили о несостоятельности этого «великого» закона, и тут мы еще раз можем убедиться, что в нестройную систему понятий о гравитации, в плане силы тяготения, тоже закрались проблемки.

Во-первых, мы достоверно знаем, что ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела. Доказано, что дробина и пушечное ядро в безвоздушном пространстве падают на поверхность Земли одновременно. Кажется логичным, что для одинакового ускорения на дробину и ядро должны действовать существенно различные силы. Но в нашей формуле перемножаются массы Земли и дробины, Земли и ядра, то и другое делится на один квадрат радиуса. Из-за размеров Земли разница в произведениях будет ничтожной, следовательно и разница сил ничтожна.

Вторая проблема квадрата радиуса. С этим вообще трудно. Квадратичная зависимость силы от расстояния дает при двойном сокращении расстояния четырехкратное увеличение силы, для трехкратного – девятикратное увеличение силы и так далее. Даже недалекому человеку очевидно, что небольшое увеличение радиуса должно оказывать очень существенное сокращение силы, то есть  при двойном радиусе, на высоте порядка 6500 км, сила действующая на объект будет в 4 раза меньше, чем у поверхности Земли, а значит, ускорение не может быть там и там 9.8 м/с2.

Третья проблема с самим ускорением. Об этом всегда умалчивают, но любое ускорение, даже в открытом космосе, всегда вызывает перегрузку, то есть повышение веса тела в направлении обратном движению. Разгоняетесь ли вы в автомобиле, или раскручиваетесь на карусели, вы всегда ощущаете эту силу инерции. Но не тогда, когда падаете на Землю. Вы ускоряетесь за три секунды до 100 км/ч, и при этом испытываете невесомость. Во всех остальных случаях ваш вес растет, а тут совсем пропадает. Во всех иных случаях сила действия равна противодействию, и на всякую попытку изменить положение тела имеется сила инерции, которая сопротивляется этой попытке. Только не в этом случае.

Но самое интересное, в учебниках умалчивается некоторая немаловажная информация, которая может дать нам более объективную картину мира, нежели у нас есть.

Мы привыкли слышать о том, что сила тяготения действует перпендикулярно к поверхности Земли, направлена к ее центру, и кому-то кажется, что этого пояснения уже вполне достаточно для объективной картины. Но это не так.

Если мы опускаем синхронное вращение Земли и ее атмосферы, то можем оказаться в некоторой иллюзии.

Поверхность Земли на экваторе вращается со скоростью 465 м/с. А на высоте 20 км атмосфера движется синхронно с ней со скоростью 466 м/с. Это потому, что с увеличением диаметра длинна окружности увеличивается в Пи раз.  Поднимем груз на эту высоту. Если далее мы сбросим этот груз, то нам покажется, что он упадет вертикально в точку А, но на самом деле точка падения за три минуты его полета сместится более чем на 80 км на Восток, а сам груз будет лететь не отвесно, а приблизительно по гипотенузе. Траектория будет несколько иной, однако для нашего примера это не принципиально. Главное, что пролетит он в пространстве не 20 км, а более 80 км.

Итак, что мы имеем? Без учета угловой скорости вращения наш груз ускорялся перпендикулярно Земле от 0 до 1800 метров в секунду, и, коснувшись Земли, обнулил свою скорость. В своем отвесном падении он пролетел 20 км приблизительно за три минуты с ускорением 9.8 м/с2. Отсюда вывод – необходима сила, действующая на наш груз перпендикулярно к поверхности планеты, чтобы обеспечить это ускорение. Назовем ее силой тяготения или гравитацией. А с учетом угловой скорости наш груз с начальной скоростью в 466 м\с начал движение к Земле по некоторой параболе 80 км. Так как ни о каком перпендикулярном движении и речи быть не может, то 9.8 м/с2 это не его реальное ускорение, а ускорение его перпендикулярной проекции, тень его движения по параболе, которая совершенно умозрительна и не имеет сколько-нибудь важного физического смысла. Хоть это и кажется на первый взгляд абсурдом, потому что наши чувства подсказывают, что реальное перпендикулярное ускорение имеет место, однако это лишь иллюзия, вызванная  изменением вектора скорости полета нашего груза по параболе к Земле. Действительное же ускорение соответствует нашей параболе, которая длиннее нашего перпендикуляра более чем в четыре раза.

В первом случае, без учета угловой скорости, перед нами встают некоторые физические проблемы. Скорость движения поверхности Земли сверхзвуковая, и на высоте 20 км – тоже. Имея дело с такими нешуточными скоростями, оправдано ли их полное игнорирование только потому, что мы в повседневной жизни их не замечаем?  Может ли подобное игнорирование фактов привести нас к заблуждениям при построении физической картины мира? Как объяснить отсутствие инерции при наличии столь значительной силы гравитации?

На эти и другие вопросы я попытаюсь ответить в следующей статье.