Гравитационная масса

17

Гравитационная масса
Д. Бородин

Физики имеют дело с двумя массами — инертной и gravитационной. Первая входит в законы движения Ньютона, второй — в закон есемирного тяготения.

Согласно закону всемирного тяготения величины силы пряжения между двумя материалов точками равна

$$F = \gamma \frac{m_1 m_2}{r^2},$$

(1)

где $\gamma$ — gravитационная постоянная $^*$), $m_1$ и $m_2$ — массы материалов точки, $r$ — расстояние между ними. Массы $m_1$ и $m_2$, входящие в эту формулу, — те же самые величины, которые входят во второй закон Ньютона

$$F = ma,$$

(2)

связывающий силу иускорение тела.

Роль массы в формулах (1) и (2) совершенно различна. В выражении (2) она определяет инертоность материалов точки, а в выражении (1) характеризует поле тягости, которое создает материалная точка, и силу, с которой это поле действует на другую/materialную точку. Заметим, что в силу третьего закона Ньютона нам все равно, какую массу ($m_1$ или $m_2$) считать создающей поле, а какую — находящейся в этом поле: действие равно противодействию. То,

$$\gamma = 6,6732 \cdot 10^{-11} \frac{hm^2}{kc^2}$$

(скобки ознакомлен возможно неточно в двух последних знаках).

что масса, входящая в закон тяготения (1),— ее называют gravитационной (или тяготеющей) массой—оказывает той же, что и инертаная масса, входящая в формулу (2), есть величий закон приоды.

Его называют прицципом экземпляrosis gravитационной и инертной масс.

В обыделенной жизни мы к этому прицципу настолько привели, что не обращаем на него внимание. А между тем мы его использем, когда определяем массу тела, взвешивая его на весах; производя эту операцию, мы, не задумываясь о физике, моглиливо предполагаем, что сила пряжения к земле пропорциональна инертоной массе этого тела. Мы сказали «пропорциональная». На самом деле на практике обе массы — и gravитационная, и инертная — изменяются в одних и тех же единицах и численно равны. Поэтому мы никогда и не думаем, какая именно масса физирует в том или ином случае. Единницу изменения массы прияго выбирать так, чтобы во втором законе Ньютона не было никаких коэффициентов; тогда в законе всемирного тяготения появляется численный коэффициент $\gamma$. Можно, конечно,вести новую единицу для gravитационного массы так, что $m' = \sqrt{\gamma m}$; тогда и в формуле (1) исчезает коэффициент $\gamma$, но появляется $m'$. Таким образом можно подчеркнуть физическое развитие инертоной и gravитационной масс; однако на практике это было бы очень недобно.