ФИЗИКА

§ 3.5. Равенство инертной и гравитационной масс

Самым поразительным свойством гравитационных сил является то, что они в данной точке пространства сообщают всем телам, независимо от их массы, одно и то же ускорение.

Что бы вы сказали о футболисте, удар которого одинаково ускорил бы обыкновенный мяч и двухпудовую гирю? Каждый скажет, что это невозможно. А вот Земля является именно таким необыкновенным «футболистом», с той только разницей, что действие ее на тела не носит характера кратковременного удара, а продолжается непрерывно миллиарды лет.

Необыкновенное свойство гравитационных сил, как мы уже говорили (см. § 3.2), объясняется тем, что эти силы пропорциональны массам обоих взаимодействующих тел. Факт этот не может не вызвать удивления, если над ним хорошенько задуматься. Ведь масса, которая входит во второй закон Ньютона, определяет инертные свойства тела, т. е. его способность приобретать определенное ускорение под действием данной силы. Эту массу естественно назвать инертной массой m_t.

Казалось бы, какое отношение она может иметь к способности тел притягивать друг друга? Массу, определяющую способность тел притягиваться друг к другу, следовало бы назвать гравитационной массой m_g.

Из механики Ньютона совсем не следует, что инертная и гравитационная массы одинаковы, т. е. что

Равенство (3.5.1) следует непосредственно из опыта. Оно означает, что можно говорить просто о массе тела как количественной мере и инертных, и гравитационных его свойств. Опытный факт равенства инертной и гравитационной масс в рамках классической механики выглядит случайным. Лишь в общей теории относительности, построенной А. Эйнштейном, равенство гравитационной и инертной масс положено в основу новой теории тяготения, обобщающей простую теорию тяготения Ньютона. Но обсуждение этого вопроса выходит за рамки механики Ньютона.

Масса тела является количественной мерой его инертных и гравитационных свойств.