В свободном пространстве закон Паскаля о передаче давления жидкости, заключенной в замкнутом сосуде, обнаруживается во всей чистоте. Но сифон не действует и в газообразной среде, что и понятно, потому что движение жидкой струи сифона зависит главным образом от тяжести, атмосферное же давление, или в свободном пространстве — упругость, дает только связь жидкой струе, не дозволяя ей разрываться.
Если бы частицы жидкости имели между собой такую же связь, как звенья цепи, то сифон действовал бы и в пустоте, вне газообразной среды.
Так же бездействуют в свободном пространстве и различного рода фонтаны, хотя деятельность их, так же как и сифона, в курсах физики обыкновенно приписывается не тяжести, которая составляет душу этих приборов, а атмосферному давлению, роль которого второстепенна.
Так же бесполезны в свободном пространстве ртутные барометры (столовые), уровни, разного рода спиртомеры, солемеры, ареометры, гидростатические весы, также и рычажные, нивелиры. Хотя в свободном пространстве и возможна более или менее значительная упругость газов, но эта упругость может измеряться только упругостью же, а не весом, которого в свободном пространстве нет. Поэтому для этой цели пригодны барометры, анероиды и манометры со сжатым воздухом или другим упругим телом.
У обыкновенного барометра, перенесенного с Земли в воздушную среду свободного пространства, ртуть тотчас же упругостью газа заполняет собой всю трубку, какой бы она длины ни была, хотя бы не в метр, а в километр. Вообще, все приборы, основанные не на законах тяжести, с успехом, даже большим, чем на Земле, применяются и к свободному пространству, например, термометр, рычажные и другие машины, назначенные для умножения силы или быстроты, как-то: блоки, гидравлические и рычажные прессы и пр.
Закон Архимеда. Аэростат и птицы, корабли и рыбы
Тело, погруженное в газ или жидкость свободного пространства, очевидно, никуда не движется при начальном спокойствии и отсутствии действующих на него сил.
Оно не испытывает также того ужасающего давления, которому подвергаются земные тела, погруженные в морскую глубину, и которое измеряется миллионами килограммов на квадратный дециметр. На глубине 10 км давление 106 кг/дм2.
Действительно, давление морской воды на 1 км ниже уровня морей составляет уже более чем 1 000 000 силовых килограммов на каждый квадратный дециметр поверхности погруженного на эту глубину тела. По закону Архимеда, всякое тело, погруженное в жидкую среду, теряет из своего веса, или делается легче на столько, сколько весит объем вытесненной им жидкости. Так как вес этого последнего в свободном пространстве равен нулю, то и потеря в весе также равна нулю. В пустоте свободного пространства оно весило нуль, да при погружении в жидкость потеряло нуль весу, следовательно, и в жидкости вес его остается равным нулю.
Итак, хотя закон Архимеда и применим к свободному пространству, но все же в свободном пространстве мы не увидим ни потопления, ни всплывания тел. Представлю эти явления рельефнее. Кусок железа или дерева, находящиеся на поверхности или внутри жидкости, не тонут и не всплывают, но остаются на своем первоначальном месте. Вот шар воды в несколько десятков метров в диаметре, человек касается его поверхности ногами, но не погружается в воду.
Волосностью я пренебрег, хотя она этого самого человека, довольно, впрочем, медленно, приказала бы воде смочить и одеть своей массой (окружить) при соприкосновении с водой. Но усилия ее так слабы, что мушиных сил достаточно, чтобы их преодолеть, да притом и слабые эти усилия возможны только при полном соприкосновении.
При постройках, двигающихся в жидкой среде, нет надобности, чтобы, например, объем лодки или корабля соответствовал его весу. Он (корабль) не потонет ни при каком большом весе и ни при каком малом объеме. Кусок платины, погруженной в газ даже плотности воздуха, не падает и не поднимается, точно так же как и легкий шар, наполненный водородом и быстро поднимающийся в воздушной среде сил, параллельных и равных (на Земле, например).
Тяжесть, нужно отдать ей справедливость, соблюдает некоторый порядок: менее плотные жидкости занимают высшие места, более плотные — низшие. Тяжесть распределяет тела по по: рядку их плотности: внизу — ртуть, выше — вода, далее — масло и, наконец, — воздух.
Свободное пространство нисколько не соблюдает этих порядков: ртуть, вода, масло и воздух перемешаны у него (свободного пространства) самым безалабернейшим способом. В среде тяжести менее плотные или более нагретые подвижные тела вытесняются по одному определенному направлению, что составляет так называемую естественную вентиляцию и тягу печей, ламп, свечей, самоваров. В свободном пространстве эта естественная тяга и вентиляция никуда не годятся. Печи там страшно надымят и сейчас же потухнут; так же лампа и свеча не горят ни минуты без искусственного возобновления воздуха. Громадной высоты заводские трубы не имеют там ни малейшего смысла. Самоварную трубу тоже лучше не покупать. Впрочем, тяжесть — штука неважная, уничтожить ее трудно и приобресть ее и воспользоваться ее малыми благодеяниями (я покажу со временем) легко.
Снаряды, назначенные для движения в воздухе свободного пространства, будут приспособлены не к борьбе с тяжестью, которая очень тяжела и вследствие которой человек на Земле до сих пор не летает, но единственно только к рассечению воздушного пути. Птица со связанными крыльями, брошенная в воздушную среду свободного пространства, не падает камнем, как на Земле, но двигается сообразно отбросившей силе, подобно лодке, оттолкнутой от берега в стоячей воде. Всякое тело, имеющее ось симметрии и брошенное по ее направлению, двигается в газообразной среде свободного пространства по прямой линии со скоростью меньшей и меньшей, которая, однако, по теории никогда не обращается в нуль, хотя и приближается к нему все более и более. Даже пройденное пространство со временем безгранично возрастает.
Тело же, брошенное как-нибудь, двигается по кривой линии и, конечно, с замедленной скоростью.
Только путь шара всегда прямолинеен.
Для того чтобы движение тела было равномерно, необходима постоянная сила, равная тому сопротивлению, которое встречает тело при своем движении в жидкой среде.
Условия роста и размножения растений
Мы знаем вообще, что нужно для развития и размножения растений. Им нужны некоторые газы (азот, кислород, углекислота, — главным образом, и пр.), жидкости с их парами (особенно вода), твердые вещества в раздробленном виде и хотя в малой степени растворимые в воде. Каждому растению нужна температура, не выходящая из определенных границ, солнечный или электрический свет.
Но тяжесть! Есть ли она необходимое условие растительной жизни?
Не думаю, потому что, как показывает опыт, изменение направления и силы тяжести посредством центробежной силы не уничтожает процесса растительной жизни. (Об этом мне придется еще говорить).
Мы видели ниже, что газы и жидкости, не говоря уже о твердых телах, могут сохраняться при известных условиях в свободном пространстве без изменения своего состояния. Мало того, впоследствии я докажу, что создание относительной тяжести произвольного напряжения в свободном пространстве нисколько не трудно и не стоит никаких издержек. Это я говорю на тот случай, если бы тяжесть оказалась необходимой принадлежностью растительного процесса.
Но я избрал место наблюдения свободных явлений чересчур далеко от Солнца, так что оно светит, как звезды, а звездного света, конечно, недостаточно для жизни растения. Я уже говорил, хотя и не доказывал еще, что свободные явления могут быть не только на расстоянии Земли от нашего Солнца, но даже у самой солнечной поверхности, на таком расстоянии, которое, вероятно, достаточно для расплавления железа и угля.
Поэтому недостатка в солнечном свете, во всяком случае, быть не может.
Итак, при доступе света в закрытый герметически, но прозрачный сосуд (стекло), заключающий в себе необходимые атрибуты растения, это последнее, при достаточной температуре, прекрасно бы развилось, дало семена и потомство.