Тяжесть проявляется в ускоренном падении тел, в давлении их друг на друга, в разрушительном её действии, в препятствии к движению вверх. Она приковывает нас к планете, и лишь фантазия людей удаляет нас от Земли и позволяет совершать путешествия на небесные тела.
Получение тяжести движением
Тяжесть любой силы может быть создана движением без малейших хлопот и расходов. Если животное соскучится без тяжести или понуждается в ней, то она всегда к нашим услугам. Почва растений нуждается хотя в малой тяжести, иначе она распылится и не может служить опорою или питанием для растений.
Представьте себе кольцеобразное жилище человека в виде скрученной кольцом колбасы. Если это жилище закружим вокруг какой-нибудь его воображаемой оси, например, как карусель, то вот вам и тяжесть. Величина её обратна поперечнику кольца и пропорциональна квадрату окружной скорости, т. е. она совершенно зависит от нас. По закону инерции тело вращается вечно. Надо только раз заставить кольцо вращаться, и оно никогда не остановится.
Можно получить тяжесть меньше земной и больше. Чтобы не было большего числа оборотов в час, можно поперечник кольца как можно более увеличить. Тогда не будет опасности от головокружения. Стоит только остановить кольцо, и тяжесть исчезнет без следа. Можно её увеличить или ослабить, если ускорить или замедлить вращение кольца.
Если сооружения очень громадны, т. е. простираются на тысячи вёрст и, главное, массивны, то они будут обнаруживать между своими частями притяжение и склонны к смятию и разрушению. Тогда лёгкое их вращение будет противодействовать тяготению частей, и постройка, несмотря на её величину и массивность, не разрушится. Впрочем, в этом случае давление внутри газов может уравновесить несколько тяготение частей жилища.
Предмет размышлений Циолковского обширен – физические явления при движении маятника и качелей; вагона, начинающего либо оканчивающего своё движение; в пушечном ядре, где возникает «усиленная тяжесть». Учёного явно беспокоит вопрос о том, как перенесут «усиленную тяжесть» живые существа. Иначе Циолковский не нарисовал бы птицу в жерле пушки или людей в вагонах, движущихся и по прямой, и по кривой.
Мы видим на его рисунке канал, рассекающий Землю, и читаем, что «ядро падает через диаметральный земной канал и достигает центра через 20 минут. Относительная тяжесть в ядре исчезает». Невесомость и перегрузка, «веретенообразная башня, висящая без опоры над планетой и не падающая, благодаря центробежной силе» (легко узнается искусственный спутник), и «кольца, окружающие планету без атмосферы, с помощью которых можно восходить на небеса и спускаться с них, а также отправляться в космическое путешествие». – Многие проблемы, впоследствии ставшие предметом рассмотрения больших научно-исследовательских коллективов, нашли отражение в юношеских заметках К.Э. Циолковского, размещённых на страницах обычной школьной тетрадки.