Αν έριχνες ένα φτερό και ένα σφυρί από το ίδιο ύψος, ποιο θα έπεφτε πιο γρήγορα; Η απάντηση ακούγεται προφανής. Ωστόσο, ισχύει;
Πέφτουν όλα τα αντικείμενα το ίδιο γρήγορα;
Τον 4ο αιώνα π.Χ. ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος Αριστοτέλης πίστευε ότι τα βαρύτερα αντικείμενα πέφτουν πιο γρήγορα. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη τα βαριά αντικείμενα πέφτουν λόγω του «εσωτερικού τους βάρους» που τα οδηγεί να κινηθούν προς τα κάτω, προς το κέντρο της Γης. Αντίθετα, τα ελαφριά αντικείμενα κινούνται από την «εσωτερική ελαφρότητά» τους προς τα πάνω.
Η θεωρία του Αριστοτέλη παρέμεινε αποδεκτή για πολλούς αιώνες, έως ότου, γύρω στο 1592, ο πρωτοπόρος Ιταλός επιστήμονας Γαλιλαίος Γαλιλέι πραγματοποίησε το πείραμα της Πίζας: Λέγεται ότι έριξε δύο σφαίρες διαφορετικής μάζας, η μία βαρύτερη από την άλλη, από τον κεκλιμένο Πύργο, προκειμένου να αποδείξει ότι ο χρόνος που χρειάστηκαν για να πέσουν δεν είχε σχέση με το πόσο βαριές ήταν.
Διεξάγοντας αυτό το πείραμα, ο Γαλιλαίος ανακάλυψε ότι τα αντικείμενα έπεσαν με την ίδια επιτάχυνση, προσκρούοντας ταυτόχρονα στο έδαφος. Αυτό απέδειξε ότι η πρόβλεψή του ήταν αληθής, ενώ ταυτόχρονα διέψευσε τη θεωρία του Αριστοτέλη.
Κι αν το πείραμα γινόταν στη Σελήνη;
Αιώνες αργότερα, το 1971, κατά τη διάρκεια της αποστολής του Apollo 15 στη Σελήνη, ο αστροναύτης David Scott πραγματοποίησε σε ζωντανή μετάδοση ένα πείραμα (δες εδώ το βίντεο).
Απευθυνόμενος σε περισσότερους από 600 εκατομμύρια ανθρώπους που τον παρακολουθούσαν από τη Γη, ο αστροναύτης δήλωσε: «Στο αριστερό μου χέρι, έχω ένα φτερό. Στο δεξί μου χέρι, ένα σφυρί. Και ένας από τους λόγους που βρισκόμαστε εδώ σήμερα, οφείλεται στον Γαλιλαίο που πριν από αιώνες έκανε μια σημαντική ανακάλυψη σχετικά με τα αντικείμενα που πέφτουν και τα πεδία βαρύτητας. Και σκεφτήκαμε: πού θα ήταν καλύτερο μέρος για να επιβεβαιώσουμε τα ευρήματά του από την Σελήνη;»
Όπως ακριβώς είχε προβλέψει ο Γαλιλαίος και επιστήμονες όπως ο Αϊνστάιν αργότερα, τα δύο αντικείμενα έφτασαν στην επιφάνεια της Σελήνης την ίδια στιγμή, αποδεικνύοντας την αρχή της ισοδυναμίας, έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της σύγχρονης Φυσικής. Με απλά λόγια, η αρχή της ισοδυναμίας σημαίνει ότι η βαρύτητα επιταχύνει εξίσου όλα τα αντικείμενα, όπως παρατηρήθηκε και στο πείραμα του φτερού και του σφυριού που διενεργήθηκε στη Σελήνη.
Αμφότερα τα αντικείμενα έφτασαν στο έδαφος ταυτόχρονα, ενώ στη Γη, το σφυρί θα προσγειωνόταν πρώτο.
Γιατί λοιπόν στη Γη, το φτερό θα ερχόταν δεύτερο;
Η ερμηνεία του φαινομένου είναι απλή: Η αντίσταση του αέρα κάνει τη διαφορά. Όπως αποδείχτηκε από το πείραμα στη Σελήνη, όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα, εφόσον δεν υφίσταται αντίσταση από τον αέρα.
Ωστόσο, στη Γη έχουμε –ευτυχώς– άφθονο αέρα χάρη στον οποίο αναπνέουμε, ζούμε και δημιουργούμε. Ο αέρας προκαλεί τριβή με τα αντικείμενα καθώς τον διαπερνούν, η οποία ονομάζεται αντίσταση και μπορεί να τα επιβραδύνει καθώς πέφτουν.
Επειδή το πλήρωμα του Apollo βρισκόταν ουσιαστικά στο κενό –δεν υπάρχει αέρας στην Σελήνη–το φτερό έπεσε με τον ίδιο ρυθμό όπως το σφυρί. Γι’ αυτό και το εν λόγω βίντεο αποτελεί μία ακόμη επιστημονική απόδειξη για όσους αμφισβητούν ότι πράγματι πήγαμε στο φεγγάρι.
Θέλεις να ανακαλύψεις και άλλες αποδείξεις; Διάβασε το προηγούμενο άρθρο μας. Και αν θέλεις να μάθεις περισσότερα για τη Γη, τη Σελήνη και το διάστημα, ένας ολόκληρος Κύκλος Αστρονομίας σε περιμένει στο μικροσύμπαν του Generation Next.