3. Можно ли покинуть Землю?

Сейчас мы говорили о необходимости изобрести летательную машину, которая способна была бы покинуть Землю и нестись в безвоздушном пространстве. Такая мысль может показаться несбыточной. Как двигаться в пустоте, т. е. не опираясь ни обо что? Как оторваться от земли, которая притягивает к себе все вещи?

Остановимся на втором вопросе. Верно ли, что невозможно бороться с земным притяжением, что нельзя победить тяжесть? Вспомним, что мы успешно боремся с тяжестью на каждом шагу. Поднимая груз, бросая вверх вещи, мы тяжесть преодолеваем. Но всякая брошенная вещь в конце концов падает обратно на Землю, скажет читатель; она не покидает нашей планеты навеки; мы же хотим отослать машину с Земли навсегда. Сейчас убедимся, что это не так несбыточно, как кажется с первого взгляда.

Все брошенные вверх вещи возвращаются на Землю только оттого, что брошены они недостаточно сильно; иными словами, – оттого, что им дается слишком малая скорость. Рука бросает мяч со скоростью 15–20 метров в секунду. Наган дает пуле скорость в 200–300 метров в секунду; современная винтовка – без малого 1000 метров в секунду. Орудия сверхдальней артиллерии бросают свои снаряды со скоростью около 1500 метров в секунду. Вот мы и дошли до крайнего передела быстроты бросания; быстрее мы сейчас бросать вещи не умеем. Чтобы заставить вещь покинуть Землю навсегда, преодолеть силу ее притяжения, такая скорость еще недостаточна, и оттого мы не знаем случая, когда бы брошенная вещь не упала назад. Но если бы мы умели бросать вещи сильнее, мы, несомненно, это увидели бы.

Как летят снаряды, пущенные орудием с высокой горы при различных начальных скоростях.

При скорости 8 км в секунду снаряд никогда не достигает земной поверхности и облетает земной шар кругом

В самом деле. Вообразите где-нибудь на высокой горе пушку и представьте для простоты, что воздух нисколько не задерживает полета ее снарядов. Пока пушка выбрасывает снаряды не с очень большой скоростью, путь их полета искривляется круче, чем изгибается земная поверхность (не забудем, что Земля – шар); рано или поздно поэтому путь снаряда упирается в поверхность земного шара. Чем скорость снаряда больше, тем изгиб пути слабее и тем дальше закинется снаряд. Так будет при секундной скорости в 1 километр, в 2, в 3 и более. Но не без конца. Должна существовать такая скорость вылета снаряда, при которой кривизна его пути сравняется с кривизной земной поверхности. При этой кривизне путь снаряда нигде уже не встретится с Землей. Куда же снаряд упадет? Никуда. Он вовсе не упадет! Он облетит земной шар кругом, и если пушку вовремя убрать, снаряд, возвратившись к месту отправления, минует его, сделает второй круг, потом третий и т. д. Короче сказать, такой снаряд превратится как бы в маленькую луну, кружащуюся около Земли.

Судьба снаряда, пущенного со скоростью 8 километров в секунду

Значит, чтобы улететь с Земли, нужно дать снаряду скорость более 8 километров в секунду. А чтобы достичь Луны, необходима скорость около 11 километров в секунду, – раз в 7 бóльшая, чем скорость, которую имеют снаряды нынешней сверхдальней артиллерии. Только эта артиллерийская луна будет обегать Землю не в 27 суток, как настоящая, а в гораздо меньший срок – 1¼ часа (это можно рассчитать на основании законов механики).

Судьба снарядов, пущенных со скоростью более 8 километров в секунду

При какой же скорости это случится? Механика дает возможность расчитать нужную скорость совершенно точно: при скорости 8 километров в секунду. Но не остановимся на такой скорости; представим себе, что она еще увеличилась, сделалась равной 9, 10, 11 километрам в секунду. Что тогда произойдет со снарядом? Он полетит не по кругу, а по вытянутой кривой, которая будет далеко уходить от Земли в окружающее пространство и может достигнуть хотя бы и до Луны.

4. Из пушки на Луну

Естественно возникает мысль: нельзя ли улететь с Земли, забравшись внутрь большого пушечного снаряда, – если, конечно, удастся устроить пушку, которая будет выбрасывать ядра со скоростью 11 километров в секунду? Такая мысль как раз и пришла в голову французскому писателю Жюлю Верну, который положил ее в основу очень поучительного романа. В этом произведении, которое называется «Из пушки на Луну», рассказывается о трех смельчаках, решившихся отправиться на Луну внутри пушечного снаряда. Отлили огромную пушку длиною в 300 метров, изготовили для нее подходящей величины снаряд с комнаткой внутри. В комнатке было запасено все, что нужно для трех человек на долгое путешествие. Пушку зарядили сильнейшим порохом, и когда путешественники заперлись внутри снаряда, был произведен выстрел. Снаряд с тремя пассажирами вылетел из атмосферы, проник в мировое пространство и направился к Луне. Он должен был бы упасть прямо на Луну, и тогда путешественники не могли бы возвратиться на Землю. Но в самом начале полета снаряд немного уклонился от намеченного направления. Поэтому он пронесся мимо Луны; подчиняясь ее притяжению, он облетел ее кругом и затем направился обратно к Земле. По счастью, падая на Землю, снаряд попал в океан и, так как был внутри пустой, то не утонул, а выплыл на поверхность. Трое смельчаков невредимыми были подобраны подоспевшим пароходом.

Французский писатель Жюль Верн, автор романа «Из пушки на Луну»

Так благополучно кончилось в романе это необычайное путешествие. Но если бы его вздумали выполнить на деле, то не пришлось бы даже и начать его. Затея эта совершенно несбыточна. Во-первых, можно доказать расчетом, что пушка, как бы огромна она ни была, если только она заряжена порохом, не в состоянии дать снаряду той скорости в 11 километров в секунду, какая необходима, чтобы закинуть его до Луны. Пороховая пушка дала бы ядру в лучшем случае четверть этой скорости. Во-вторых, пассажирам не уцелеть при выстреле. Сотрясение получилось бы безусловно гибельное: для людей, посаженных внутрь снаряда, выстрел оказался бы так же губителен, как если бы они стояли у жерла пушки и были обстреляны в упор. Снаряд срывается с места мгновенно, сразу получает свою чудовищную скорость, – и это создает для его пассажиров такой же удар, как падение ядра прямо на них. Мысль о перелете на Луну в артиллерийском снаряде – совершенно несбыточна.

Огромный снаряд, в котором будто бы совершен был полет на Луну

Пушка, придуманная воображением Жюля Верна для отправки снаряда на Луну