Знание-сила, 1997 № 04 (838)
Шрифт:
• Доминик Пейроне. «Море»
Странное явление... Возможно, его удастся объяснить с помощью квантовой механики, рассматривающей минимальную порцию света — фотон — как частицу, подчиняющуюся принципу неопределенности Гейзенберга. А этот принцип гласит, что нельзя одновременно измерить скорость и местоположение микрочастицы — измеряя одно, мы обязательно непоправимым образом «размазываем» другое и, следовательно, обычные
Один из наших известных физиков, услышав о «сверхсветовой музыке», темпераментно воскликнул:
— Чудес не бывает, готов съесть свою шляпу — через пару месяцев выяснится, что все это совершеннейшая чепуха!
Недавно я снова его встретил.
— Вижу, из осторожности вы решили носить шляпу размером поменьше?
— Запутанное дело... Не верю, а доказать толково не могу. Как говорится, нос вытащу, хвост вязнет! Полтора десятка журнальных статей, и в каждой — своя точка зрения...
Как бы там ни было, хоронить теорию относительности еще рано. Сегодня все же больше шансов за то, что она выдержит испытание, и моему знакомому жевать свою шляпу не придется.
• Волновой импульс — это ограниченная группа волн, имеющая конец и начало.
• Проходя сквозь экран, электромагнитный импульс изменяет свою форму — его интенсивность уменьшается, а ее пик смещается к переднему фронту.
Сверхсветовые «пули», шаровая молния и звуковые им пульсы-«торпеды»
Слово «дисперсия» не раз встречается в школьных учебниках. Но читатель, наверное, уже забыл, что оно означает...
В лунной дорожке бархатной средиземноморской ночи бежали, расплываясь вдали, ленивые волны. Паруса на гордых мачтах императорского фрегата устало шевелились, следуя порывам легкого ветра.
— Взгляните, сир, острые гребни волн постепенно расплываются и тают! — рука Фурье в легком батисте указала за борт — Согласно моей теории, каждый волновой всплеск — это наложение нескольких волн разной длины и скорости. Одни уходят вперед, другие отстают, и всплеск расплывается, затухает. Это — дисперсия, зависимость скорости волн от их длины.
Наполеон, скрестив руки на груди, внимательно слушал. Он покровительствовал ученым, недавно сам был избран в академики, и теперь, возглавляя устремившийся к нильским берегам французский флот, считал своим долгом принимать участие в беседах и диспутах знаменитых ученых, которых он пригласил в обещавший стать победоносным поход.
— Поэтому и звук от удара в барабан быстро глохнет? — суровый взгляд императора следил за убегающими всплесками волн.
— Именно так, сир Собранные в сгусток звуковые волны постепенно рассеиваются. Дисперсия —
Так говорят и наши учебники физики. Однако это не совсем так. Еще восемьдесят лет назад, исследуя волновое уравнение, математики нашли решение, которое описывало импульсы, постепенно уменьшавшиеся по амплитуде (интенсивности), но сохранявшие при этом свою форму. Позднее было обнаружено еще несколько подобных презревших дисперсию решений. Тем не менее большинство физиков не придавали значения этим «математическим штучкам», о них не упоминается ни в одном учебнике. Интерес к этим аутсайдерам возник лет десять — пятнадцать назад в связи с попытками увеличить надежность звуковых и электромагнитных каналов связи. И вот тут, неожиданно для себя, математики установили, что описывающее волновые движения уравнение обладает целым семейством еще неисследованных решений, отвечающих устойчивым, не диспергирующим импульсам Считалось, что это — детально и давным-давно изученная область, и вот на тебе!
Некоторые из новых решений обладают прямо-таки поразительными свойствами. Например, сохраняют свою форму лишь в некоторых точках вдоль направления движения, а в промежуточных — могут расплываться до огромных размеров. Попробуй поймать посланное таким образом сообщение, если заранее не знаешь этих точек! Свойства некоторых решений уравнений для электромагнитного поля наводят на мысль, что шаровая молния, возможно, — одно из таких недиспергирующих образований. Разрушают ее какие-то побочные эффекты.
Если позволить себе пофантазировать, то с помощью недиспергирующих импульсов можно без всяких проводов перекачивать сгустки энергии, испускать мощные «звуковые торпеды», когда оглушающий звуковой импульс движется вдоль узкого канала при полной тишине в окружающем пространстве, выстреливать обладающие огромной энергией «световые пули»... И вот тут мы опять сталкиваемся с проблемой сверхсветовых скоростей.
• Из точки А в точку Б солнечный зайчик перемещается со сверхсветовой скоростью, но телеграмма из А в Б передается по пути А — 3 — Б, то есть со скоростью света.
Возврат к тахионам?
Дело в том, что устойчивые, нерасползающиеся решения электромагнитных уравнений существуют не только для световой, но и для любых сверхсветовых скоростей. А если уравнение имеет решение, то последнее должно что-то описывать. Физики давно убедились в том, что имеет право на существование все, что не противоречит известным законам. Гак неужели при каких-то условиях можно действительно стрелять сверхсветовыми нулями?
Наверное, все же — нет, ведь, как уже не раз говорилось выше, в этом случае можно было бы «обстрелять» прошлое, например, Наполеона на Бородинском поле, и изменить уже установившийся ход истории... Правда, подобные опасения целиком основаны на теории относительности, которая как раз и может нарушаться в новых явлениях. Некоторый, хотя и весьма небольшой шанс для этого все же есть... Помочь устранить сомнения может лишь эксперимент.
Но если тахионов — сверхсветовых частиц — не бывает, то что же описывают тогда сверхсветовые решения? Как ни странно, но именно сверхсветовые процессы, которые постоянно... происходят вокруг нас!