Теория Большого взрыва. Наука в сериале
Шрифт:
Если склеить все компоненты пояса астероидов, то получится шар с диаметром всего лишь в 1600 километров. Шар этот совсем маленький – он легко поместится на территории Среднего Востока (но это не значит, что это следует делать), не заходя за его границы. Или если вы смогли бы размазать всю эту массу как сливочный сыр, у вас бы как раз получилось заполнить все океаны Земли по кромочку. Это очень много сыра, но мало планеты.
Если бы мы продолжили называть каждый новый объект, который вращается вокруг Солнца, планетой, то сам этот термин быстро бы обесценился. Поэтому астрономы остановили это сумасшествие, ограничив значение этого слова, охватывающего теперь только восемь наиболее массивных тел.
Пояс астероидов – область Солнечной системы, расположенная между орбитами Марса и Юпитера, засоренная глыбами твердых пород, путешествующих по орбите и не заслуживающих звания планеты.
Разумно, не так ли?
Последние полтора века привели нас практически к идентичной проблеме. За орбитой Нептуна находится значительное количество объектов, гораздо меньше Луны, но больше, чем Церера, – размерчик, позволяющий называть их планетами по новой терминологии. Чтобы снова уберечь термин от обесценивания, нужно было еще больше его ограничить и ввести новый термин – карликовая планета.
Первым из обнаруженных подобных тел и был Плутон. Наряду с Церерой и другими астероидообразными планетами 1850-х он сыграл важную роль: его неправильная квалификация была использована для иллюстрации неточности терминологии. Тайсон и компания отстаивали новую классификацию тел Солнечной системы, утверждая, что она будет служить во благо науке и обществу, и в 2006 году голосованием Международного астрономического союза она была утверждена и стала официальной.
К сожалению, за семь десятилетий после обнаружения Плутона этот малыш Солнечной системы странным образом стал любимцем человечества. Многие протестуют по поводу его понижения в звании, больше основываясь на своих чувствах, а не на разумных умозаключениях. Согласитесь, это странная компания для Шелдона.
Спроси у звезды: Майк Браун
Майк Браун является профессором планетарной астрономии в Калтехе. Его открытие Эриды, которая оказалась больше Плутона, но походила больше на астероид, чем на планету, заставило Международный астрономический союз ввести термин «карликовая планета», в списке которых первым оказался Плутон.
Мемуары Брауна названы без тени смущения «Как я убил Плутон и почему это было неизбежно».
Вопрос: А почему вы, астрономы, так обошлись с Плутоном?
Майк Браун: Мы его не обижали. Как и Шелдон, большинство астрономической ассоциации симпатизирует Плутону. Может быть, Шелдону было бы легче это пережить, если бы он осознал, что не доктор Тайсон ответственен за понижение Плутона в звании, а астрономы 1930-х. Плутон был неправильно классифицирован потому, что в то время было просто недостаточно знаний о Солнечной системе. Сейчас мы знаем намного больше, и Плутон можно поместить в правильную категорию. Ему там гораздо комфортнее, я в этом уверен.
2
Так держать!
ШЕЛДОН: ЭТА ТАБЛИЦА В КВАДРАТНЫХ САНТИМЕТРАХ. Я ПОДУМАЛ, ЧТО РЕЧЬ О КВАДРАТНЫХ МЕТРАХ. ТЫ ЗНАЕШЬ, ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ?
ЭМИ: ЧТО АМЕРИКАНЦЫ НЕ РАЗБИРАЮТСЯ В МЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ?
Эми не единственная, кто удивлена отказом американцев принять то, что остальная часть планеты давно считает поразительно простой и удобной системой. Тут нет
Степень числа – математическая функция, основанная на повторяющемся умножении числа на множитель, равный этому числу. Количество повторений обозначается маленькой цифрой (показатель степени) за цифрой обычного размера (основание). Например:
31 = тройка сама по себе = 3
32 = две тройки, помноженные друг на друга = 3 x 3 = 9
23 = три двойки, перемноженные между собой = 2 x 2 x 2 = 8
103 = три десятки, перемноженные между собой = 10 x 10 x 10 = 1000
И дело не в том, что они мало с этим сталкиваются. Благодаря совместным усилиям индустрии и законодателей в последние пятьдесят лет метрическая мера представлена повсюду: на банках с содовой, весах, спидометрах – везде, кроме голов американцев. И население по-прежнему свято и необъяснимо противится этой системе.
Возможно, это способ всей нации показать солидарность странам, которые тоже сопротивляются переходу на метрическую систему (в частности, Либерия и Мьянма). Или это общественное презрение неанглийского происхождения системы, или присутствие в ней иностранных языков, в основном в приставках, обозначающих умножение и деление на 10 в n-й степени.
Некоторые показатели в таблице, приведенной ниже, отрицательные. Мы знаем, что 103 означает «три десятки, перемноженные между собой». Но что же значит 10–3? Трудно представить, как можно перемножить три отрицательные десятки. И что делать, если показатель степени равен нулю? Что произойдет, если вообще не умножать десятки? Ноль? Неопределенное значение? Отрицательное бесконечное множество? Целый месяц одних воскресений? [22]
Давным-давно математики договорились расширить концепцию степени, чтобы включить показатели степени меньше единицы. Оказывается, любое число в нулевой степени (кроме нуля) равняется единице. Может показаться, что это абсолютно необоснованно, но это не так. Это продолжение математической закономерности. Раз 102 – это одна десятая от 103 (то есть 100 = 1000 : 10) и 101 – одна десятая от 102, то 100 тогда будет одной десятой от 101, другими словами – 1.
22
Раз мы об этом заговорили, разве ноль, помноженный на ноль, не должен обозначать число, больше 0 (0 x 0 > 0)? Разве вам не кажется, что отсутствие ничего должно быть чем-то?
Продолжим закономерность: 10–1 должно быть одной десятой от 100 (или 1/10), 10–2 должно быть 1/100, и все отрицательные числа вроде должны обозначать доли меньше 1. (Вы, возможно, заметили, что отрицательный показатель – это то же самое, что единица, разделенная на число в идентичной положительной степени, например: 10–2 = 1 : 102 = 1/100. Кажется странным, но это можно доказать.)