Что может быть скучнее науки физики? Разве что, прикладные технические дисциплины, где нет места для открытий, и успеха могут добиться только люди усидчивые и трудолюбивые. Такого терпеть не могут натуры творческие и честолюбивые, намеревающиеся осчастливить человечество и получить за это причитающуюся порцию славы и денег. Вначале XXI века они ринулись в область развлечений. А в ХХ веке, особенно во второй его половине, самой популярной областью человеческой деятельности была (трудно поверить) физика.
И что замечательно, физики были отнюдь не сухарями, а, пожалуй, самыми весёлыми людьми той эпохи. Чтобы в этом убедиться, достаточно прочесть книгу «Физики шутят». И студенты физического факультета Киевского Университета в этом плане не отставали от коллег. Дважды в год они проводили вечера юмора, которые с удовольствием посещали студенты других факультетов. На факультете назревало желание учредить весёлый праздник «День физика», но к концу ХХ века на передний план вышла вычислительная техника, а затем биология. Физика же ушла на задворки модных наук и находилась там вплоть до нового возрождения в двадцатых годах XXI века. В это время в физике окончательно утвердилась новая концепция, основная на идее впервые высказанной киевским физиком Виктором Гинцем в 2006 году. Новая концепция сделала физику основой всех прочих естественных наук, открыла перспективы для их дальнейшего развития и вернула физике ранее утраченную популярность.
Тогда то и учредили День физика. На этом празднике помимо обычного веселья было принято делать юмористические научные доклады, в которых с помощью наукообразной аргументации доказывались различные нелепости. Наподобие утверждения, что органы слуха таракана находятся в ногах. В качестве доказательства чего предлагался следующий эксперимент: кладём таракана на стол, стучим, таракан бежит; отрываем ему ноги, кладём на стол, таракан не бежит. Первый приз присуждался автору, доказавшему наибольшую нелепость с помощью аргументов, которые не смогли убедительно опровергнуть назначенные оппоненты.
В 2029 году День физика как обычно собирались отмечать вначале мая, когда серьёзные занятия подходили к концу, вокруг буйствовала весна, цвели сады, воздух был напоён их ароматами, а зачёты и экзамены были еще достаточно далеки, чтобы о них думать. Погода стояла отличная, и празднование должно было проходить в университетском ботаническом саду. Относительно докладов было объявлено, что они будут посвящены космологическим проблемам, и что слушателей ожидает потрясающий сюрприз.
В первом докладе утверждалось, что звёзды, которые мы принимаем за светила, в действительности представляют собой «темнила» (темные тела), закрывающие от нас свет. А светящимися они кажутся из-за дифракции огибающего их внешнего света. В доказательство докладчик привёл картинку из учебника по оптике Г.С. Лансберга, на которой тень от тарелки на расстоянии 11 км имеет посередине светлую точку. Поэтому даже в сильные телескопы – сказал докладчик – мы видим звёзды не как объёмные тела, а как бестелесные светлые точки.
– Но откуда же во Вселенной берётся свет, если нет светил? – спросил оппонент.
– А почему Вы полагаете, что во Вселенной темно? Естественно, когда светло, а темно бывает только, когда что-то закрывает свет – сказал докладчик – даже в Библии сказано, что вначале Бог сотворил свет, и лишь потом – светила.
Оппонент, не нашёл что возразить, кроме критики Библии как ненаучного источника. Но жюри указало, что концепция докладчика оригинальна, а не основана на Библии, и оставило его претендентом на главный приз.
Однако следующее сообщение превзошло все ожидания.
Ведущий сообщил, что сейчас выступит один из членов научной экспедиции, которая 50 лет назад в составе трёх человек отправилась в рискованное космическое путешествие. Об их судьбе не было ничего известно до самого последнего времени. Сейчас они вернулись, прошли послеполётную адаптацию и готовы рассказать о своей эпопее. Они, как все физики того времени, твердо убеждены в непогрешимости теории относительности Эйнштейна. Нам не удалось поколебать их убеждённость в её справедливости. И теперь с согласия отважного докладчика отдаем его вам на растерзание.
Докладчик начал с того как, почему и для чего была организована космическая экспедиция.
«В 1969 после высадки американцев на Луну, Центральный Комитет Коммунистической партии поставил перед нашим и несколькими другими научно-исследовательскими институтами задачу превзойти это космическое достижение. Фантазии учёных не ограничивались, и финансировались разработки самых различных идей. От отправки экспедиции на Марс до посещения всех планет Солнечной системы. Однако предел фантазиям относительно дальности полёта и величины космического корабля клали расчеты. Они показывали, что для далеких путешествий и возвращения из них необходимо снабдить корабль огромным количеством топлива, большая часть которого будет расходоваться на его же транспортировку.
Но, один научный сотрудник, которого прозвали «мечтатель», ошарашил всех такой идеей:
– Топливо, необходимое для разгона корабля не следует возить с собой, его нужно предварительно разместить в космосе на пути корабля.
¬– Каким образом?
– Например, в лёгкой оболочке в виде трубы, вытянутой вдоль намеченного пути его следования. Во время полёта корабля труба с топливом должна входить в специальный прямоточный реактивный двигатель и там поджигаться.
– Но ведь малейшие деформации тонкой, а значит гибкой, оболочки могут разрушить корабль. Как избежать этого?
– Для того чтобы оболочка с топливом не деформировалась, её можно буксировать с небольшим ускорением в заданном направлении с помощью вспомогательной ракеты.
Математики принялись за расчеты. Оказалось, что таким способом корабль можно разогнать до очень большой скорости за короткое время. Но при этом ускорение будет во много раз превышать то, которое может выдержать человек. Поэтому, для отправки корабля с экипажем на Марс или к другим планетам такой способ не годился. А отправка к ним автоматических устройств не столь эффектна, и к тому же, могла быть выполнена обычным, отработанным способом.
Однако этот сотрудник на том не успокоился. Его главная мечта, за которую он получил своё прозвище Мечтатель, была ещё более дерзкой и трудно осуществимой: совершить путешествие во времени лет на 50 вперёд, истратив на полёт 5–10 лет своей жизни.
Подобного можно было достичь только, перемещаясь со скоростью близкой к скорости света. И он предложил разогнать корабль до такой скорости с помощью светового излучения, генерируемого лазером. Но расчёты показывали, что топлива для питания самого экономичного источника излучения потребовалось бы намного больше, чем для обычного реактивного двигателя. Дело в том, что только ничтожная часть энергии света отдаётся кораблю в виде реактивного импульса, необходимого для разгона. Большая же часть энергии света уносится им в пространство без использования.
Однако Мечтатель предлагал расположить мощный лазер, не на корабле, а на Земле. На корабле же установить отражатель, который станет его движителем. Последовали вопросы:
– Не станут ли препятствием для реализации этого проекта облака?
– Для мощного лазера не станут. Его луч будет испарять их на своём пути.
– Но мощный луч может прожечь зеркало.
– Во избежание этого луч нужно будет расфокусировать на всю площадь зеркала, которое сделать по возможности большим и создать для него материал с коэффициентом отражения близким к единице.
– А как вернуть корабль из далёкого путешествия?
– Для этого путь корабля должен оканчиваться близ массивной звезды или черной дыры. Под действием силы её притяжения корабль совершит полуоборот в сторону Земли.
– А не окончатся ли 10 лет, проведенные в невесомости необратимыми изменениями в организмах членов экспедиции?
– Для того чтобы избавиться от эффекта невесомости корабль можно выполнить в виде кольца большого диаметра, вращающегося вокруг своей оси.
Принялись за расчёты. Но к огорчению его сторонников оказалось, что проект не может быть реализован по двум причинам. Во-первых, для получения луча способного обеспечить разгон корабля весом в несколько десятков тонн с ускорением в 1g, потребовалось бы закачивать в лазер чуть ли не всю энергию, вырабатываемую электростанциями страны. Да и лазер такой мощности едва ли удалось бы создать в ближайшие годы. А во-вторых, ускорения при развороте в обратный путь корабля, движущегося с околосветовой скоростью, превысили бы те, которые могли выдержать не только люди, но даже конструкция корабля.
Однако и эта неудача не остановила неугомонного мечтателя. Вскоре он явился в лабораторию с новой идеей: использовать энергию лазера, размещенного на Солнце. На первый взгляд эта идея казалась настолько нелепой, что её не хотели даже обсуждать. Но мечтатель настоял. Оказывается, он думал об этом давно в плане доставки солнечной энергии на Землю, но не распространялся из опасения, что его идеи могут использовать в военных целях, во вред человечеству. Он выступил с кратким докладом, в котором говорилось:
«Солнечная атмосфера находится в состоянии газового лазера, накачанного энергией и готового к излучению. Вспышки, непрерывно происходящие на Солнце, представляют спонтанные всплески лазерного излучения длительностью 5–10 минут. Астрономы называют эти вспышки спикулами. Количество спикул, присутствующих на Солнце одновременно, достигает миллиона. Выглядят они как светящиеся жгуты, которые бывают вертикальными, но преимущественно дугообразными, напоминающими струи фонтанов, что видно на фото солнечной короны. Они изгибаются, преломляясь в неоднородной хромосфере Солнца.
Наша задача заключается в искусственном стимулировании на Солнце вертикальной спикулы, в виде столба лазерного излучения, направленного в сторону корабля. Стимулировать образование такой спикулы можно, направив на определённый участок Солнца луч водородного лазера. Непрерывность излучения такой спикулы будет поддерживаться частью излучения, возвращающегося к Солнцу от специального отражателя. Участок солнечной атмосферы, с которого снимается энергия, будет постоянно смещаться благодаря вращению Солнца, и в связи с этим не будет истощаться.
Теперь, куда лететь и как возвращаться? Лететь к звезде, удалённой от Земли примерно на 50 световых лет. Тормозиться и разгоняться для возвращения нужно будет с помощью лазерного излучения этой звезды, стимулированного таким же образом как на Солнце. На разгон космического корабля до околосветовой скорости с ускорением в 1g по моим расчетам потребуется один год. Все разгоны и торможения займут 4 года. Полёт с околосветовой скоростью в оба конца будет продолжаться 46 земных лет, но для членов экспедиции они сожмутся до пяти-шести. Таким образом, к их возвращению на Земле пройдет 50 лет, а на борту корабля у членов экспедиции около 10 лет».
Математики этот проект одобрили. Понравился он и высшему руководству, хотя и не давал впечатляющего результата, который превзошёл бы достижение США немедленно. Проект Мечтателя запустили в работу, несмотря на немалые сроки его реализации и высокую стоимость.
Дел по его подготовке оказалось очень много. Нужно было провести опыты по стимулированию лазерного излучения Солнца, разработать конструкцию корабля, и средств жизнеобеспечения команды, создать необходимые оборудование и материалы, в том числе зеркала с коэффициентом отражения практически равным единице, провести их испытание. Для экипажа, вынужденного в течение 10 лет пребывать в ограниченном пространстве без активной деятельности, были разработаны специальные средства, сокращавшие восприятие членами экипажа течения времени.
Проект интенсивно разрабатывался в режиме особой секретности. Над отдельными заданиями трудились многочисленные коллективы, ничего не зная о проекте в целом. Все нити сходились в центральной лаборатории, руководителем которой по праву назначили автора идеи. На всё работы ушло около десяти лет, и в первой половине 1979 года космический корабль был готов к старту.
В состав экспедиции должны были войти три человека. Начальником экспедиции назначили руководителя проекта. Двумя другими должны были стать: инженер широкого профиля, ответственный за работу технических средств (желательно мужчина) и специалист не менее широкого профиля, ответственный за жизнеобеспечение команды (желательно женщина с медицинским образованием). Инженер требовался, что называется «на все руки мастер», обладающий многими знаниями и умениями, с добрым нравом, и крепким здоровьем. Такие же качества в своём деле требовались от специалиста по жизнеобеспечению, женщины, которой надлежало стать на корабле и лекарем, и агрономом, и поваром, и заботливой хозяйкой. Начальник же экспедиции, который отвечал за всё, в том числе психологический климат на корабле, при необходимости должен был становиться помощником этих двух специалистов, как говориться, быть у них на подхвате.
Оба кандидата отыскались в головной лаборатории. Ими стали: я, ведущий инженер 28-и лет по имени Иван и младший научный сотрудник Мария 25-и лет. Годы совместной работы над проектом сплотили всех троих членов предстоявшей экспедиции, и не оставляли у психиатров сомнений в нашей совместимости.
Отношения между мной и Марией были дружескими, хотя она мне очень нравилась. Пожалуй, я даже был в Марию влюблен. Она же по отношению ко мне была дружелюбна, но не более того. Я полагал, что у Марии есть кто-то на стороне, и поэтому своих чувств по отношению к ней не проявлял. Только при посадке на самолёт, который должен был доставить нас к месту старта, я понял, что она свободна. Отец был единственным мужчиной, кто её провожал. И у меня затеплилась надежда.
Но ответные чувства у неё возникли только в середине нашего путешествия. И спровоцировала их критическая ситуация, из которой мне удалось вывести корабль с риском для собственной жизни. Убедившись, что это не мимолётная реакция, я предложил ей руку и сердце, которые она согласилась принять только с одобрения начальника экспедиции. Мы явились к нему с трепетом в душе. Но он искренне обрадовался столь неординарному событию в нашей однообразной жизни. Достал из каких-то только ему ведомых закромов бутылку шампанского и сказал, что будет рад, если в результате нашего решения состав экспедиции увеличится. Мы же обрадовались ещё больше. Потому как, что за брак без детей?»
Оппонент подозревал, что доклад тщательно продуманная мистификация и заготовил для её разоблачения убийственный, как ему казалось, вопрос:
¬– Вы сказали, что лазерное излучение Солнца, а затем звёзды активировались отражённым светом. Но ведь частота света, отражённого движущимся кораблём, должна была из-за эффекта Доплера уменьшиться по сравнению с частотой лазерного излучение Солнца или звезды, а потому не могла его активировать?
– Вы правы, уважаемый оппонент. Для того чтобы не перегружать доклад техническими подробностями, я не рассказал об одной важной детали. Излучение на Солнце и звезде, активировались светом отражённым не от корабля. Между кораблём и Солнцем, а затем – звездой устанавливался неподвижный по отношению к Солнцу (звезде) сателлит. Он отражал в сторону Солнца (звезды) незначительную долю света, достаточную для возбуждения лазерного излучения, а остальную пропускал к кораблю. Удержание сателлита в неподвижном положении в условиях воздействия на него сил гравитации и давления света лазера осуществлялось путём регулирования направленного на него светового потока от корабля. Кстати, критическая ситуация, о которой я упоминал, была связана с неправильным выходом сателлита из корабля при подлёте к звезде.
– Расскажите, пожалуйста, об этом подробнее.
– Хорошо. Сателлит следовало выпустить заранее, чтобы он мог опередить корабль на заданное расстояние и занять стационарную позицию. Однако при выходе из корабля сателлит зацепился за что-то одним краем и пошел боком. Исправить положение можно было только вручную. А сателлит медленно, но верно удалялся. Выйти из корабля нужно было быстро, но предварительно одеть скафандр. На это ушло некоторое время. Выйдя, я оттолкнулся от корабля и стал нагонять сателлит. Но когда он был уже близко, понял что длина фала, который связывал меня с кораблем, не позволит до него дотянуться. Я отцепил фал, догнал сателлит, и развернул его. Но возникла проблема с возвращением на корабль. Продолжая удаляться от корабля, я стал лихорадочно соображать, как к нему вернуться. Мне удалось это сделать, отцепив от скафандра один из двух баллонов со сжатым воздухом, и используя его в качестве реактивного двигателя. Мои коллеги наблюдали всё это в окно иллюминатора и переживали больше чем я.
– Теперь хочу задать вам несколько вопросов, касающихся релятивистских эффектов – сказал оппонент. При скоростях близких к световым тела деформируются. Становятся короче и шире в зависимости от ориентации к направлению движения. У вас эти деформации должны были достигать чуть ли не десятикратных величин. Причём противоположного характера, в зависимости от того, стояли вы или лежали. Извините за нетактичный вопрос: как вам нравились такие деформации фигуры жены и не препятствовали ли они зачатию детей?
После этого вопроса аудитория взорвалась громоподобным смехом, который потряс окрестности, и разбудил ворон, спавших на окрестных деревьях. Слушатели настроились на весёлый лад, а докладчик сказал:
– Вы демонстрируете непонимание теории относительности Эйнштейна. То, что такие деформации происходят на движущемся объекте, только кажется неподвижному наблюдателю. В действительности они не происходят.
– Ну, хорошо - продолжил оппонент - а как с увеличением веса? Он то, по теории Эйнштейна, должен был происходить фактически. В связи с этим у меня, если позволите, ещё один нескромный вопрос: не пытались ли вы носить на руках свою любимую, потяжелевшую в десять раз, и не заработали ли на этом грыжу?
Слушатели весело смеялись, а докладчик оставался серьёзным.
– Возрастает не вес, а масса. С увеличением массы возрастала инерция, но она компенсировалась замедленностью наших движений. В связи с этим изменения веса оставались для нас незаметными.
– И что же, обзавелись вы детьми?
– Да, вначале обратного пути у нас родился сын.
– Тогда разрешите задать ещё один вопрос. Ваш сын родился с земными генами в другой инерциальной системе (движущейся относительно Земли с постоянной скоростью). По теории Эйнштейна эта система равноправна с земной. Поэтому все процессы у ребёнка должны были протекать в том же темпе, в каком текли бы на Земле. То есть намного быстрее, чем у вас. Наблюдали ли вы этот эффект?
– Действительно, нам его реакции казались чрезвычайно быстрыми. Для того чтобы научить его говорить, и в дальнейшем общаться с ним, мы использовали магнитофон, изменяя скорости записи и воспроизведения. Вначале было трудно, но потом привыкли.
– Но в связи с этим возникает ещё один вопрос. Процессы, протекающие в организмах людей, стартовавших с Земли, по возвращении должны были вернуться к земной норме, что мы и видим на вашем примере. А у вашего сына, согласно теории Эйнштейна, по прилёте все процессы должны в десять раз замедлиться, поскольку пребывание на Земле для него являются полётом с околосветовой скоростью. Произошло ли это в действительности?
– Я не могу ответить на этот вопрос, потому что сына по прилёте забрали в клинику, где его выводят из шока, вызванного, по-видимому, резким изменением условий. Теоретически мы готовы к тому, что теперь опять разойдёмся с сыном в темпах жизни, но в обратном соотношении. В этом наша трагедия, к которой мы готовим себя морально. Ведь окружающие будут воспринимать его как дебила, коим он не является. Утешает лишь то, что жить ему на Земле предстоит почти в десять раз дольше, чем земным людям.
Это не укладывалось в современные представления, и вместо сочувственных вздохов аудитория встретила это заявление дружным смехом. В ответ на что докладчик спокойно сказал:
– Я сделал для себя неприятное открытие. Оказывается, за истекшие 50 лет студенты деградировали не только в знании теории относительности Эйнштейна, но и морально.
Это замечание раззадорило оппонента и слушателей в желании разоблачить докладчика и поиздеваться над его нелепыми, с их точки зрения, утверждениями.
– А что стало с весом вашего сына по прилёте – спросил оппонент. Ведь согласно теории Эйнштейна, он должен теперь весить на Земле не меньше центнера?
– Не знаю. Мы его не взвешивали, и на руках не носили.
– А сколько теперь лет Вам, Вашей жене и сыну?
– Если говорить о биологическом возрасте, то мне 38, жене 35, а сыну 3,5 года.
– Но, если ваш сын жил на корабле в земном темпе, то в соответствии с теорией относительности ему теперь должно быть более двадцати лет. Вас не смущает такое расхождение между защищаемой вами теорией и наблюдаемыми фактами?
– Нет, не смущает. Это говорит лишь о том, что мы ещё недостаточно понимаем некоторые её тонкости.
Слушатели рассмеялись в очередной раз, а ведущий сказал: жюри решило, что оппоненту не удалось задать вопрос, на который докладчик не сумел бы ответить и поэтому он заслуживает главного приза.
После этого присутствующие стали оживлённо обсуждать: было ли мистификацией то, что им доложил Иван? Уж очень правдоподобным выглядел его рассказ. И не придя к единому мнению стали прислушиваться к диалогу между двумя профессорами.
– Да, сказал один из них, несмотря на все усилия, оппоненту не удалось поколебать веру докладчика в теорию относительности Эйнштейна.
– Но надеюсь, Вы уверены, что доклад не более чем искусная мистификация и путешествия во времени не было?
– Никак нет! Всё, о чём говорил докладчик, выглядело правдоподобно за исключением некоторых фактов. Но человек воспринимает факты, как правило, через призму своего мировоззрения, приспосабливая к нему своё сознание. Невероятным мне представляется только то, что в Советском Союзе 50 лет назад были разработаны технологии, позволившие путешествовать в космическом пространстве с околосветовой скоростью. Таких технологий мы не имеем и сегодня. А с их помощью можно было бы решить и другие актуальнейшие проблемы современности: доставку огромного количества солнечной энергии на Землю и на небесные тела, подлежащие освоению, а также использовать её для уничтожения астероидов, угрожающих падением на Землю.
– Но если поверить тому, что рассказывал докладчик, то следует вернуться к ныне отвергнутой теории относительности Эйнштейна. Это только на её основании могли разойтись в разные стороны темпы жизни родителей, вернувшихся на свою родину, и их сына, перешедшего со своей родины, корабля, на движущуюся по отношению к нему Землю. Ведь по современному представлению темп протекания физических процессов зависит от абсолютного значения скорости движения объектов по отношению к неподвижному мировому эфиру, из которого эти объекты и строятся. Поэтому темп жизни родителей и сына на корабле и при переходе с корабля на Землю должен был изменяться одинаково в одну и ту же сторону. И ничья масса не должна была измениться. Если доклад не мистификация то, как мог докладчик говорить о расхождении темпов жизни их и сына и не заметить, что по возвращению на Землю не произошло изменения его веса. Ведь по условиям конкурса можно излагать любые нелепые теории, но не доказывать их справедливость с помощью вымышленных фактов.
– Он и не нарушил этого условия. На вопросы о весе сына и темпе его жизни на Земле он не ответил по объективным причинам.
– А как можно объяснить его утверждение, что на корабле скорость реакций ребёнка превосходила родительскую?
– Докладчик сказал, что члены экспедиции каким-то образом, гипнотически или медикаментозно, замедляли темп своей жизни, что к ребёнку, скорее всего, не применялось. По-видимому, в этом была причина расхождения их темпов жизни. Они же его интерпретировали с помощью теории относительности, в справедливости которой не сомневались.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
