Черты будущего
Шрифт:
Время от времени возникают слухи, будто какие-то исследовательские группы работают над проблемой управления гравитацией, или «антигравитацией». Но это лишь слухи. Ни один образованный ученый не станет на нынешней стадии нашего невежества заниматься задачей преодоления силы тяжести. Правда, ряд физиков и математиков работают в этой области, но с целями менее честолюбивыми: они просто пытаются получить элементарные сведения о гравитации. Очень хорошо, если этот упорный и методический труд действительно приведет к какой-либо форме управления гравитацией, но я сомневаюсь, чтобы многие из работающих над этой проблемой верили в такую возможность. Мнение большинства ученых, пожалуй, лучше всего выражено в реплике доктора Джона Пирса из лаборатории телефонной компании «Белл». «Антигравитация, — сказал он, — дело
Как это ни удивительно, но, по некоторым сведениям, представители делового мира относятся к антигравитационным устройствам менее скептически, чем ученые. В 1960 году журнал «Гарвард бизнес ревью» провел «Опрос по программе освоения космоса» и получил почти две тысячи ответов на свою подробнейшую, на пяти страницах анкету.
Отвечая на вопросы, сколь вероятны различные побочные результаты при исследовании космоса, руководящие деятели фирм и компаний следующим образом выразили свое отношение к возможности открытия антигравитации: 11 % — «почти наверно», 21 — «весьма вероятно», 42 — «возможно», 21 — «крайне маловероятно», 6 % — «невозможно вообще». По существу, они признали это открытие более вероятным, чем разработку минеральных ресурсов планет или их колонизацию. Я достаточно твердо уверен, что и большинство научных работников сочли бы это последнее менее вероятным. Однако в данный момент мнение гарвардских бизнесменов имеет, пожалуй, такое же значение, или, точнее, так же не имеет никакого значения, как и мнение профессиональных физиков.
Пока нам еще очень мало что известно о гравитации; мы не можем даже сказать, распространяется ли ее поле в пространстве с определенной скоростью, как радиоволны и свет, или оно «всегда тут». До Эйнштейна ученые придерживались последней точки зрения и считали, что гравитационное поле распространяется мгновенно. В настоящее время господствует мнение, что оно обладает скоростью света и, подобно свету, имеет какую-то волновую структуру.
Если «гравитационные волны» действительно существуют, их будет фантастически трудно обнаружить, потому что они несут ничтожное количество энергии. Вычислено, что гравитационные волны, излучаемые Землей, обладают энергией, примерно равной одной миллионной доле лошадиной силы, а суммарная мощность гравитационного поля солнечной системы, то есть Солнца и всех планет, равна всего половине лошадиной силы. Любой мыслимый генератор гравитационных волн, созданный человеком, был бы в миллиарды миллиардов раз слабее.
И тем не менее сейчас предпринимаются попытки воспроизвести и обнаружить такие волны. В некоторых подобных экспериментах намечается использовать всю Землю в качестве «антенны»; искомые волны должны как будто иметь частоту, равную всего одному периоду в час (частота обычных телевизионных и радиоволн достигает десятков миллионов периодов в секунду). Даже если эти необычайно тонкие опыты приведут к успеху, мы еще не скоро дождемся какого-либо практического применения их результатов. А может быть, не дождемся никогда.
Все же не проходит и нескольких лет, как мы снова узнаем, что какой-то отчаянный изобретатель построил и продемонстрировал в действии — во всяком случае, он это утверждает — очередное антигравитационное устройство. Такие устройства неизменно оказываются лабораторными моделями, обеспечивающими подъем весьма незначительного груза (или, точнее, создающими видимость такого подъема). Некоторые из этих устройств электрические, другие чисто механические; последние основаны на принципе, так сказать, «поднятия самого себя за волосы» и оснащены несбалансированными маховиками, кривошипами, пружинами и колеблющимися грузами. Замысел их заключается в том, что действие и противодействие могут быть не всегда равны и противоположно направлены и иногда можно получить чистый выигрыш силы, направленный в определенную сторону. Так, всем понятно, скажем, что нельзя поднять себя в воздух, если ухватить и неотрывно тянуть себя за волосы; но кто знает, может быть, ряд последовательных и точно рассчитанных по времени рывков даст иной результат?
В таком изложении эта идея представляется
Если когда-нибудь и откроют средство управлять гравитацией, то оно, несомненно, будет опираться на технику, несравненно более изощренную, чем обыкновенные механические устройства; вероятнее всего, такое открытие явится побочным результатом работ в какой-нибудь совершенно неожиданной области физики.
Вполне возможно также, что мы не добьемся существенных успехов в понимании гравитации, пока не сможем изолировать себя и свои приборы от ее влияния путем создания лабораторий в космосе. В самом деле, попытка изучать гравитацию на поверхности Земли похожа, пожалуй, на испытание радиограммофона в котельном цехе: явления, которые мы хотим обнаружить, будет заглушать фон. Лишь в лаборатории, расположенной на спутнике Земли, удастся исследовать свойства материи в условиях невесомости.
Причина, по которой предметы в космосе обычно невесомы, относится к разряду тех обманчиво простых истин, которые почти неизменно толкуются ошибочно. Многие из нас, введенные в заблуждение безответственными журналистами, все еще убеждены, что космонавт невесом потому, что находится «вне пределов притяжения Земли».
Это совершенно неправильно. Нигде во Вселенной, даже в самой отдаленной галактике, которая выглядит бледным пятнышком на фотографии Паломарской обсерватории, нельзя оказаться вне пределов притяжения Земли, хотя, конечно, на расстоянии нескольких миллионов километров оно будет ничтожным. Гравитация по мере удаления от Земли ослабевает медленно, и на тех скромных высотах, которых пока достигли космонавты, она почти так же мощна, как на уровне моря. Когда майор Гагарин смотрел на Землю с высоты более трехсот километров, напряжение гравитационного поля, в котором он летел, составляло 90 % своей нормальной величины. Тем не менее он был совершенно невесом.
Все это немного сбивает с толку — и виновата главным образом семантическая путаница. Вся беда в том, что у нас, обитателей земной поверхности, сложилась привычка пользоваться словами «тяжесть» и «вес» как синонимами. В обычных, земных условиях это практически ничем не грозит: где есть вес, там есть и тяжесть, и наоборот. Но все же это совершенно самостоятельные физические категории и каждая может существовать независимо от другой. В космосе так обычно и бывает.
В отдельных случаях их можно раздельно наблюдать и на Земле, что подтверждается экспериментом, который я опишу ниже. Предлагаю вам не проводить его, а лишь мысленно представить, но, если мои рассуждения вас не убедят, тогда смело вперед! Вас будет вдохновлять титанический пример Галилея, который тоже отказался вступить в теоретический спор и потребовал экспериментальной проверки. Но я заранее снимаю с себя всякую ответственность за возможные увечья.
Вам потребуются люк с быстро падающей крышкой (отлично подойдет один из тех, что применяют палачи на виселицах) и обыкновенные банные весы. Поставьте весы на крышку люка и станьте на них. Они, несомненно, покажут ваш вес.
Теперь, не сводя глаз со шкалы весов, попросите кого-нибудь из ваших знакомых (в несколько похожей ситуации Волумний сказал Бруту: «Мой повелитель, нельзя просить об этом друга» [9] ) освободить пружину, запирающую крышку люка, на которой вы стоите. Стрелка весов немедленно отскочит к нулю — вы будете невесомы, но при этом никоим образом не освободитесь от притяжения Земли, а полностью останетесь в сфере его воздействия, что не замедлите обнаружить долей секунды позже.
9
Шекспир, Юлий Цезарь, акт V, сцена 5. — Прим. перев.