Глеб Анфилов - Искусственное Солнце
И тем не менее сегодня физики считают, что картина природы, нарисованная английским ученым, — не единственно возможная.
Сила дираковских представлений в том, что они предсказали новые факты. Но теперь, задним числом, эти факты удается истолковать и по-иному. Разработана, к примеру, теория, обходящаяся без отрицательных энергий. Но зато в ней появляется... отрицательное время. Электрон, движущийся «против времени», оказывается позитроном — словно на киноэкране, когда кинопленка со съемкой поведения электрона пущена наоборот— с конца к началу. Попробуйте-ка уяснить себе это! Приходит на ум пословица: «хрен редьки не слаще». Движение в отрицательном направлении времени не уступает по парадоксальности отрицательным энергиям. Между тем математический аппарат новой теории в ряде случаев удобнее, чем дираковский, и им охотно пользуются физики-теоретики.
Надо сказать, что в современной теоретической физике иной раз весьма трудно представить себе, какой именно конкретный процесс кроется за лесом математических абстракций. Модель явления построить порой нелегко, но для развития науки это совершенно необходимо. Недаром Эйнштейн частенько говаривал: «Ни один ученый не мыслит формулами». Вот почему развитие дираковской модели мира следует расценивать как крупнейший успех науки.
Разумеется, модель Дирака не претендует на исчерпывающее объяснение физического «остова» природы, а дает лишь общие, грубые очертания, оставляя нетронутыми бесчисленные детали.
Наконец, нельзя не отметить, что и в дираковской системе взглядов есть некоторые противоречия, сложные нерешенные проблемы. Быть может, освободит науку от них и какая-то иная более близкая к истине физическая картина мира.
Так или иначе, но задача истолкования сущности вакуума, за решение которой первым взялся Дирак, одна из основных в физике наших дней. И прав был этот ученый, иронически заметив на одной из своих лекций: «Если вы не можете правильно описать пустоту, как вы можете описать что-либо более сложное!»
Неисчерпаема природа. Диковинные законы управляют ее глубинными явлениями. Но наука уверенно зондирует ее тайны. Человеческий разум постигает то, что новичку кажется непостижимым. Давно прошли времена, когда физики уподобляли атомы крохотным бильярдным шарикам и считали пустоту пустой. Нет, с обыденными мерками и привычками не подойдешь к объяснению недр материи. Пытаться делать это — все равно, что чинить часы кувалдой. Тончайшие эксперименты, виртуознейшая логика теоретических выводов пришли на смену старым примитивным суждениям человека о мире.
И, как всегда, дальняя цель непрекращающегося похода за знание — выход в -практику, в технику, стремление людей к овладению неисчислимыми богатствами, которыми одарила их природа.
Антивещество и в этом направлении дает пищу для небезынтересных раздумий.
СЮРПРИЗЫ КОСМОСА
А ведь и в самом деле человек когда-нибудь помчится к звездам. Если сегодня летает вокруг Солнца искусственная планета, если завтра люди высадятся на Луне, а послезавтра на Марсе, то потом, глядишь, снарядится путешествие и куда-нибудь подальше. Так не грозит ли грядущим покорителям Космоса взрыв ракеты на вдруг встретившейся им «антипланете»?
Эта угроза маловероятна.
Едва ли в наблюдаемом нами огромном участке Вселенной найдется антивещество. Во всяком случае, никаких чудовищных взрывов, не объяснимых обычными термоядерными процессами, ни разу не было зарегистрировано. Видимо, наша Галактика и другие подобные звездные системы связаны единством эволюции, и все, что могло «провалиться в пустоту», уже когда-то провалилось, внеся свою лепту в баланс мировой энергии. Однако кое-кто из ученых считает, что наверняка отрицать существование антимиров в безграничных просторах Космоса было бы неправильно. Кто знает, говорят они, может быть, где-то за тридевять галактик, на неведомой антипланете обитают даже какие-нибудь «антилюди»! Пожав руку жителю Земли, такой античеловек вместе с гостем мгновенно превратился бы в свет. Неприятная перспектива! И кто знает, возможно, будущие космонавт ты, достигнув далекого мира и опасаясь, не антивещество ли перед ними, станут проверять это предположение, бросая на планету кусочки какого-нибудь земного материала. Нет взрывов—можно спокойно высаживаться.
Впрочем, сегодня подавляющая масса физиков отвергает существование антимиров.
НА ЗВЕЗДАХ К ЗВЕЗДАМ
Итак, антивещества — самого концентрированного из мыслимых источников энергии—видимо, нет даже в Космосе; во всяком случае, недалеко от Земли. Его невозможно добыть так, как мы добываем уголь, нефть, уран.
Ну, а если вырабатывать антивещество, построив для этой цели гигантские ускорители?
Сразу отметим, что подобное производство потребовало бы больше энергии (во всяком случае, не меньше), чем затем выделялось бы при аннигиляции. Ведь, по Дираку, нельзя создать только антивещество. Его возможно получить лишь вместе с равным количеством вещества. Значит, энергетическим источником искусственно приготовленное антивещество служить не может. Допустимо говорить лишь о применении его для концентрации энергии, для того, чтобы огромные энергетические запасы вмещать в микроскопические объемы.
Это было бы, конечно, весьма заманчиво: антивещество послужило бы самым емким аккумулятором энергии. Однако и об искусственном приготовлении антивещества нам дозволено лишь фантазировать.
Если использовать наиболее мощный в мире ускоритель— тот, что работает у нас в стране, в Объединенном институте ядерных исследований, — то и на нем создание только одного грамма антивещества заняло бы сто миллионов миллиардов лет! И в наши дни не видно никаких путей заметного сокращения этих долгих сроков.
Допустим все-таки, что наши правнуки научатся быстро и в большом количестве пробивать дырки в пустоте. Будет ли решена проблема? Нет. Встанет другая труднейшая задача — хранение антивещества. Оно ведь не терпит соприкосновения ни с чем земным. Ни на какую «полку» его не положишь, ни в какую бутылку не нальешь. Спасение от аннигиляции возможно лишь в идеальном, недостижимом сегодня разрежении.
Фантазерам рисуется абсолютно освобожденная от ничтожнейших признаков газа полость, где на прочном магнитном ложе покоится антиплазма.
Можно попробовать микроскопическими порциями вводить в такую полость разреженный газ. Он станет аннигилировать на антивеществе, создавая могучий поток фотонов. Правда, освобожденные фотоны мгновенно расплавят и испарят нашу установку. И, пожалуй, никакими способами не сохранишь ее целой.
Да, вся эта затея сегодня кажется сплошным вымыслом.
Мы не знаем, как остановить античастицы, с бешеными скоростями несущиеся в ускорителе, как вводить их в вакуумную полость. Дальнейшие рассуждения на эту тему были бы плодами совершенно голой, ни на чем не основанной фантазии.
И все же жалко оставлять надежду на полезную службу антивещества.
Не зная, как сотворить и удержать этот гипотетический вид весомой материи, все же люди пытаются придумывать проекты его использования. Ведь, в конце концов, трудности здесь хоть и огромные, но принципиально не непреодолимые. Не может быть, чтобы они не были побеждены, пусть даже тысячелетия спустя. И надо сказать, что в подобных проектах от писателей-фантастов не отстают даже профессиональные ученые.
Много шуму наделала, например, идея так называемой фотонной ракеты, которую предложил немецкий исследователь Зенгер. Она чрезвычайно проста. В фокус параболического зеркала, сделанного из материала неведомой ныне тугоплавкости, с одной стороны направляются античастицы, а с другой стороны — частицы. Вещество проваливается в дырки. Излучается громадный световой поток, который давит на зеркало и толкает всю ракету вперед. Расчеты показывают, что таким способом корабль можно разогнать до колоссальных скоростей, приближающихся к самой скорости света! Ракета покрывает гигантские расстояния, доставляет людей к звездам, возвращает космонавтов на Землю!
Хочется верить, что обуздание антивещества будет высшим успехом в вековой борьбе человека за энергию. Хочется верить, что вместе с искусственными солнцами— электростанциями, вместе с термоядерными кораблями и самолетами человек-творец когда-то будет владеть фотонными ракетами и такими «концентратами» энергии, которых мы сейчас даже представить себе не можем.
ЦАРИЦА МИРА
Как просто это началось...
Физик пристально вгляделся в окружающий мир, сопоставил обычные, повседневные события, описал их на языке математики. Мало-помалу он научился предсказывать новые явления, выдумывать и ставить опыты — сначала примитивные, потом все более сложные и тонкие.
