1608

Независимо от того, бросал ли Галилей в 1597 году шары (пушечные ядра) разного веса с Пизанской башни или нет, можно с уверенностью сказать: ни этот эксперимент (если он действительно проводился, что, на мой взгляд, более чем сомнительно), ни его знаменитые опыты с качением шаров по наклонной плоскости не дали, и в принципе не могли дать, никаких результатов, которые бы способствовали установлению Галилеева закона свободного падения (s = gt²/2). Скорее они свидетельствовали бы в пользу традиционной точки зрения. Действительно, падение сферического тела в воздухе вблизи поверхности Земли описывается следующим уравнением: s = s₀lg ch(t/t_n), где s₀ = 8ρR/3Cρ_0; t_n = s₀(ρ – ρ₀)/ρg; ρ и ρ₀ – плотности тела и среды, в которой происходит падение; R – радиус тела; C – так называемый коэффициент лобового сопротивления; s – путь, пройденный телом за время t (см.: Feinberg G. Fall of Bodies Near the Earth…). Полагая C = ½ и t << t₀ ≈ (s₀g)^½, запишем приведенную формулу в виде ряда (при t/t₀ << 1): s = (½)gt²[1 – (1/6)(t/t₀)² + …]. Подставляя в приведенные выражения соответствующие значения величин (высота Пизанской башни около 100 локтей (braccia), или 56 метров), получаем, что в случае свинцовых шаров весом 100 фунтов и 1 фунт время падения составит соответственно 3,39 и 3,42 сек. Разумеется, такую разницу Галилей, измерявший время по пульсу (sic!), зафиксировать не мог. Однако более легкий шар должен «отстать» от тяжелого (в момент удара последнего о землю) на 0,82 метра (в случае же стальных шаров тех же масс отставание должно было быть еще большим – 1,02 метра). Вряд ли это можно было не заметить. Что же касается Галилеевых экспериментов с качением шаров, то они сами по себе не давали никакого результата. Уравнение движения шара по наклонной плоскости имеет вид: s = (5/14)g[sinθ – (k/R)cosθ]t², где θ – угол наклона плоскости (желоба в опытах Галилея); R – радиус шара; k – коэффициент трения качения (трением скольжения пренебрегаем). Из этой формулы (при 0,01 < k < 0,05) после подстановки в нее соответствующих величин получаем результаты, которые с хорошей точностью совпадают с результатами Галилея, но они не соответствуют «идеальному» случаю (то есть качению шара идеальной сферической формы без трения по абсолютно гладкой поверхности). Иными словами, закон свободного падения (при θ = 90⁰) никак не получался из экспериментов Галилея.