Глеб Анфилов - Бегство от удивлений
Столь же точна должна быть частота лучей, которые способен поглотить замороженный кристалл-приемник. Его ядра не могут ни на йоту изменить свое состояние, чтобы «схватить» квант даже с крошечным недостатком или избытком энергии (или, что то же самое, с чуть-чуть уменьшенной или увеличенной частотой).
Это сверхточное излучение и поглощение гамма-лучей именуют теперь эффектом Мессбауэра.
Скорость роста ногтейИтак, на верху башни точнейший гамма-излучатель, внизу такой же гамма-приемник. Идет «передача». Так вот, если она «принимается», если нижний кристалл поглощает летящие сверху кванты (другими словами, если этот кристалл: для них непрозрачен), предсказание Эйнштейна отвергнуто. Ведь случись такой исход опыта — значит, время наверху и внизу течет одинаково, ядра- часы тут и там имеют равный ход.
В эксперименте этой беды не произошло. Поглощение не состоялось. Потому что на верху башни из-за ничтожного ослабления поля тяжести ядра-часы шли немножко быстрее и, следовательно, излучали гамма-лучи немного большей частоты, чем требовалось для их поглощения внизу. Частота увеличивалась (время ускорялось) на 5·10-15— пять миллионных долей от одной миллиардной доли. Убедительная цифра! Этого было достаточно, чтобы приемник отказался от предложенных ему лучей!
Как же измерили эту невообразимую величину?
Кристалл-приемник стали медленно-медленно опускать, перемещать от кристалла-излучателя. Волны сверху начали достигать его немного реже. И поглощение состоялось. Скорость опускания приемника в опыте была сравнима, по образному выражению одного физика, со скоростью роста ногтей. Потребовались особые ухищрения, чтобы добиться этого рекорда тихоходности. Ну, а по темпу опускания нижнего кристалла, при скорости, когда он становится непрозрачным для лучей верхнего кристалла, нетрудно было подсчитать разницу частот излучаемых и поглощаемых квантов. И отсюда — величину замедления времени в нижней части башни по сравнению с верхней. С точностью до 10 процентов результат совпал с предсказанием Эйнштейна.
Иного итога никто и не ожидал.
Подобным же методом было измерено затем и замедление времени на краю медленно вращающегося диска (о чем упоминалось в девятнадцатой главе).
Что ж, я думаю, не мешает еще раз вслух удивиться.
Давно ли, рассуждая о теории относительности, мы оперировали околосветовыми скоростями, энергиями атомных взрывов, силами, превращающими человека в желе. И вот противоположность. Черепашьи скорости, фантастически ничтожные изменения гравитационного поля...
Один физик ничуть не солгал, заявив, что машинистка, работающая на десятом этаже, стареет быстрее своей подруги с первого этажа. Вряд ли, правда, это обстоятельство встревожит девушек, желающих сохранить молодость, — за тридцать лет разница в возрасте составит миллионную долю секунды. Но поразительно, что эта разница была предначертана теорией и затем измерена. Причем измерена даже не полностью, а в своей миллиардной доле. И не за 30 лет, а за несколько минут эксперимента Паунда и Ребки.
Четыреста лет тому назад великому основоположнику экспериментальной физики послужила первым прибором Пизанская башня. И вот снова башня... Какой гигантский скачок в умении человека испытывать природу!
Солнце остыло? На слом!Под конец главы небольшое развлечение. Сейчас состоится знакомство с невероятной возможностью... уничтожить Солнце! Способ уничтожения подсказан идеей так называемой гравитационной машины. Эту идею академик Я. Б. Зельдович сформулировал в виде физико-математической теоремы. Из нее и следует изложенная ниже популяризаторская фантастика.
Исполнителем роли гравитационной машины назначается совсем уже постаревший робот Клио (не забыли его?). В преклонном возрасте он стал чрезвычайно трудолюбив и старателен. А лет ему теперь очень много — десятки миллиардов. Дело происходит в том безмерно далеком будущем, когда погаснет Солнце.
Для землян это, правда, не катастрофа. Цивилизация разумных существ, машин, систем расселилась по всему миру, зажгла тут и там искусственные звезды — энергии вполне хватает, всюду, где требуется, голубеют небеса, светло, тепло, хоть темное Солнце висит бесполезной глыбой и мешает космическому транспорту.
Тут-то Клио и получает последнее задание: убрать из нашего мира скопище истлевшей солнечной золы, а заодно извлечь из нее остатки энергии.
Прежде всего старый робот изменяет свою конструкцию — запасается сверхдлинными руками с такими маленькими пальцами, что ими можно брать и перекладывать с места на место сами атомы. Это сверхъестественное уменье необходимо для нормального действия гравитационной машины.
Когда подготовка закончена, Клио улетает на Солнце и с энтузиазмом приступает к работе. Он выполняет неправдоподобно кропотливую операцию — перекладывает атомы солнечного праха так, чтобы они не могли опираться друг на друга и упали к центру остывшего светила (возможность такой перекладки как раз и доказывается в теореме о гравитационной машине). И атомы, сдвинутые Клио с прежних мест, низвергаются. Солнце спадает, сжимается. В падении вещества освобождается огромная энергия, которую заботливый Клио неведомым способом собирает и отправляет на Землю.
Все это сопровождается весьма любопытным эффектом. Вещество холодного Солнца, и без того сверхплотное, по мере сжатия еще более уплотняется. Вблизи него возникает исполинское поле тяготения. То есть, говоря терминами общей теории относительности, круто искривляется пространство — время. Поле непрерывно нарастает, мир сгибается все круче. Наблюдатель с Земли обнаруживает на сжимающемся Солнце уменьшение расстояний и замедление времени. Будто тамошние события происходят на киноэкране, который становится все меньше и меньше, а движение «кинопленки» непрерывно замедляется.
«Для себя» Клио нисколько не уменьшился и работает в бешеном темпе, но с Земли он представляется уменьшающимся и все медленнее шевелит руками.
В конце концов для землян Солнце вместе с Клио исчезнет. Пространство вокруг него «захлопнется», время полностью остановится. Но этого земной наблюдатель не увидит никогда. Для него это произойдет... через вечность земного времени!
Ну, а Клио, незаметно для себя проскочив через «вечное для Земли» состояние, окажется... вне нашего пространства — времени, в ином пространственно-временном мире! И жить ему останется недолго. За малые доли секунды все вещество катастрофически спадет и вспыхнет гигантским взрывом.
Таков гравитационный коллапс, распад вещества в поле тяготения, погребение его в «гравитационной могиле» (слова Я. Б. Зельдовича). По мнению некоторых астрономов, кое-где в далях Вселенной совершаются и подобные необычайные процессы.
Таким образом, бывший бандит и пират, а затем неутомимый и вечный (для землян) работник пал благородной жертвой научной популяризации. И похоронен.
Глава 26. В ПОИСКАХ ПОКОЯ
Две последних главы — о самом большом. Обо всем мироздании. О его строении, о его движении, о его неисчерпаемой противоречивости и удивительности. О тайнах, от которых еще предстоит избавиться.
Теперь я сбавляю пафос, перехожу на деловой тон.
Космология — это рассуждения о строении Вселенной.
Когда говорили, что Земля покоится на трех китах, плавающих в безбрежном и бездонном океане, или утверждали, что небо держится на плечах терпеливого Атласа, — высказывали космологическую гипотезу. Не очень, правда, аргументированную.
Когда уверяли, что хрустальная небесная сфера прибита гвоздями-звездами, тоже провозглашали космологическое утверждение. Только было неясно, к чему она прибита.
Самое оригинальное предположение сделал, мне кажется, один глубокомысленный чеховский герой, заявив, что наша Вселенная обитает в дупле зуба какого-то гигантского чудовища. Здесь, пожалуй, видна попытка решить очень нелегкую космологическую проблему: почему мироздание погружено во тьму, а не залито светом. В дупле зуба темно, это бесспорно.
Ну, а если обойтись без дупла?
Незабвенный Козьма Прутков сетовал по поводу того, что Солнце не светит ночью, днем-де «и так светло». В этом философическом недоумении есть, представьте, доля здравого смысла. Надо только перевести одно слово во множественное число — вместо «солнце» сказать «солнца». А лучше поставить вопрос попроще: почему ночью небо темное?
Так титанической важности проблема сведена к примитивной, с виду прямо-таки детской, загадке.
Ответ далеко не очевиден. Нельзя объявить просто: ночью темно потому, что не светит солнце. Ведь звезды — те же солнца, только далекие. Если их бесконечно много в бесконечных далях мироздания, над самым малым уголком небосвода их бесчисленно много. Значит, свет их на небосводе обязан давать сплошной фон, сливаться в ровное ослепительное сияние. А так как светят звезды из-за высокой температуры и вместе со светом изливают лучистое тепло, то во Вселенной не должно быть места ни для Земли, ни для людей. В нестерпимом свете и жаре немыслима жизнь. Любой листок, любая букашка мгновенно испепелились бы в такой Вселенной. Вещество привычных нам состояний — твердого, жидкого, даже газообразного — стало бы невозможно. Всюду было бы так же жарко, как в недрах Солнца!
