Вода течет в бокал

Зато у себя дома в рабочем кабинете, который стал первой на нашей планете физической лабораторией, Галилей ухитрился замедлить падение. Оно стало доступно и взгляду и тщательному, неторопливому изуче­нию.

Ради этого Галилей построил длинный (в двенадцать локтей) наклонный желоб. Изнутри обил его гладкой кожей. И спускал по нему отшлифованные шары из железа, бронзы, кости.

Делал, например, так.

К шару, находившемуся в желобе, прикреплял нитку. Перекидывал ее через блок, а к другому ее концу под­вешивал гирю, которая могла опускаться или подни­маться отвесно. Гирю тянула вниз ее собственная тя­жесть, а вверх, через нить,— шарик из наклонного же­лоба.

В результате шарик и гиря двигались так, как хо­тел экспериментатор — вверх или вниз, быстро или мед­ленно, смотря по наклону желоба, весу шарика и весу гири. Шарик и гиря могли, таким образом, перемещать­ся под действием силы тяжести. А это и было падение. Правда, не свободное, искусственно замедленное.

Сперва Галилей отыскал закон устойчивого состоя­ния этой системы: вес гири, помноженный на высоту поднятого конца наклонного желоба, должен быть ра­вен весу шарика, помноженному на длину желоба. Так появилось условие равновесия системы — галилеевский закон наклонной плоскости.

О падении и его секретах еще ничего не было сказа­но.

Неподвижность изучать нетрудно: она постоянна во времени. Проходят секунды, минуты, часы — ничто не меняется. Весы да линейки — вот и все, что нужно для измерений (Потому-то с глубокой древности начала развиваться стати­ка — область физики, занимающаяся всякого рода неподвижностя­ми: уравновешенными весами, блоками, рычагами. Все это вещи нуж­ные, понимать их важно и полезно, недаром им посвятил много вре­мени прославленный грек Архимед. Даже в неподвижности он подметил многое, что необходимо изобретателям всевозможных машин. Тем не менее, если быть придирчивым, это еще не была настоящая физика. Это была только подготовка к ней. А подлинная физика началась с изучения движений).

Затем Галилей стал изучать движение шаров. Этот-то день и был днем рождения физики (увы, календар­ная дата его неведома). Потому что именно тогда под­вергся первому лабораторному исследованию процесс, изменяющийся во времени. Пошли в ход не только ли­нейки, но и часы. Галилей научился отмеривать длитель­ность событий, то есть исполнять главную операцию, присущую всякому физическому эксперименту.

Поучительна легенда о лабораторных часах Га­лилея.

В то время нельзя было купить в магазине секундо­мер. Даже ходиков еще не изобрели. Галилей же вышел из положения совсем особым образом. Он отсчитывал время ударами своего пульса, потом, как уверяют дав­ние биографы, устроил неплохие лабораторные часы из неожиданных составных частей: ведра, весов и хрустального бокала.

В дне ведра проделал дырочку, через кото­рую текла ровная струйка воды. По солнцу замечал, сколько унций воды вытекало за час, и затем высчитывал вес воды, вытекающей за минуту и за секунду.

И вот опыт. Ученый опускает в желоб шар и тут же подставляет под струйку бокал. Когда шар достигает заранее намеченной точки, быстро отодвигает бокал. Чем дольше катился шар, тем больше натекло воды. Ее остается поставить на весы — и время измерено. Чем не секундомер!

«Мои секунды мокрые, — говорил Галилей, — но зато их можно взвешивать».

Соблюдая элементарную строгость, стоит, впрочем, заметить, что эти часы не так просты, как может пока­заться. Вряд ли Галилей учитывал уменьшение давле­ния (а значит, и скорости) водяной струи с понижением уровня воды в ведре. Этим можно пренебречь, лишь если ведро очень широкое, а струйка — узкая. Возмож­но, так оно и было.