Πέφτουν όλα τα αντικείμενα το ίδιο γρήγορα;

Λέγεται πως όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα, αν δεν υπάρχει αντίσταση από τον αέρα. Γιατί συμβαίνει αυτό; Το έχουμε ελέγξει πειραματικά;

Η πτώση ενός αντικειμένου οφείλεται στη βαρύτητα, την ελκτική δύναμη που αναπτύσσεται ανάμεσα σε δύο αντικείμενα που έχουν μάζα. Εδώ στη Γη, είναι ουσιαστικά η ίδια η υδρόγειος που, με την τεράστια μάζα της, έλκει όλα τα άλλα αντικείμενα. Όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα αντικείμενο, όσο δηλαδή περισσότερο ζυγίζει, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική δύναμη με την οποία έλκεται από τη Γη. Παράλληλα, όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα σώμα τόσο πιο δύσκολα επιταχύνει. Ας υποθέσουμε ότι ένα μήλο έχει χιλιαπλάσια μάζα από ένα φτερό. Αυτό σημαίνει ότι η Γη έλκει το μήλο με χίλιες φορές μεγαλύτερη δύναμη απ’ ό,τι το φτερό. Επειδή όμως το μήλο έχει μεγαλύτερη μάζα, επιταχύνει πολύ πιο δύσκολα από το φτερό: Ακριβώς χίλιες φορές πιο δύσκολα –όπως αποδεικνύεται– απ’ ό,τι το φτερό.

Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα το μήλο και το φτερό να πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση. Με άλλα λόγια, η βαρύτητα επιδρά πάνω σε όλα τα αντικείμενα με την ίδια ακριβώς επιτάχυνση, γι’ αυτό και όλα θα πέσουν στο έδαφος με την ίδια ταχύτητα, ανεξάρτητα από τη μάζα τους. Αυτό το φαινόμενο ήταν που, σύμφωνα με μαρτυρίες, απέδειξε πειραματικά ο Γαλιλαίος, όταν άφησε δύο παρόμοια, αλλά διαφορετικού βάρους, αντικείμενα να πέσουν από τον κεκλιμένο πύργο της Πίζας.

Η διαφορά όμως στην ταχύτητα πτώσης στη Γη οφείλεται στο σημαντικό ρόλο που παίζει η αντίσταση του αέρα. Ένα φτερό δεν έχει τόσο αεροδυναμικό σχήμα όσο ένα μήλο, και όταν περνάει μέσα από τα μόρια του αέρα η ταχύτητά του ελαττώνεται κατά πολύ. Η NASA δοκίμασε πρόσφατα τη θεωρία σε ένα θάλαμο κενού αέρος, και αποδείχτηκε ότι, όντως, ένα μήλο και ένα φτερό πέφτουν στο έδαφος με την ίδια ακριβώς ταχύτητα.