Глава 25. ПОВИНОВЕНИЕ ЭЙНШТЕЙНУ

Дьявольский скепсис

Если бы я снова допустил на наши страницы дьявола (того, что в конце шестой главы умудрился устроить всемирную катастрофу путем ликвидации удивительности мира), он, быть может, начал бы провокационную болтовню вроде такой:

Ну и чего вы добились? Маленького изменения в чертеже диаграммы движения, всего-навсего. А какой ценой! Относительность пространства и времени, кривизна мира, метрические коэффициенты, которые вы не сумели даже рассчитать, — фу-ты, ногу сломишь в этом беге! И все это ради единственного результата — изгиба диаграммы Минковского. Чепуха! Пустяки! Никакой практической пользы!

Но зато, — ответил бы я, — мы избавились от удивлений!

И завели новые, — добавил бы он злобно. — Похлеще прежних! Променяли кукушку на ястреба! Стоило ли стараться?

Подумаешь! — возразил бы я.— Это даже интересно!

Ну, кому как. Мне неинтересно. Мне больше нравится щелкать семечки и смотреть телевизор.— Он решительно дернул бы хвостом и удалился, презрительно цокая копытами.

Все-таки этот дьявольский скепсис заразителен.

В самом деле, на первый взгляд не так уж много дало нам с вами эйнштейновское толкование тяготения. Приятно, конечно, избавиться от томительных недоумений по поводу падения камней и пушинок. Однако окупается ли приобретение принесенными затратами?

Затраты-то велики. И даже, кажется, утраты.

Утрачена легонькая формула ньютоновского закона всемирного тяготения, с которой нам было так занятно взвешивать на тетрадном листке Землю и Солнце. Вместо нее объявился этот мудреный фундаментальный метрический тензор, и вычислить его в общем виде еще не под силу даже академику. Резонно, кажется, предпочесть старую простоту новой сложности.

Нет, совсем не резонно. Дело-то обстоит как раз наоборот: раньше была сложность, а теперь настала простота. Ведь речь идет о физике. Хоть математическое изложение эйнштейновской теории тоньше и запутаннее, чем ньютоновской, физическое содержание воззрений Эйнштейна гораздо проще. Это видно невооруженным глазом. Прежде две причины объясняли падение тел — инерция плюс тяготение, а теперь одна — инерция. Прежде фигурировали две массы — инертная и тяжелая, а теперь одна — только инертная, просто масса.

А вот самое главное. Прежде во всей Вселенной представлялись законными лишь инерциальные системы отсчета — только в них, как считалось, безукоризненно выполняются законы механики. Общая теория относительности справедлива в любой, в том числе и падающей и подверженной какому угодно ускорению, системе отсчета.

Как это доказать?

Перечисленные достоинства громадны. Их, вообще говоря, вполне достаточно, чтобы признать эйнштейновскую теорию, согласиться, что она стоит гораздо ближе к реальной природе, чем классические взгляды на тяготение.

И все же для полной и безоговорочной ее победы нужен эксперимент. Нужно, чтобы падающие камни и планеты, летящие в космосе, сами заявили: мы следуем именно Эйнштейну, а не Ньютону.

Как добиться этакого признания? Какой выдумать опыт? Легко ли его поставить?

Очень и очень трудно это доказать. Очень и очень трудно придумать и поставить опыт. И вот почему.

В бесчисленном множестве земных и астрономических движений ньютоновская и эйнштейновская механики дают почти тождественные результаты. Все равно, по какой из них составлять «небесное расписание» планет, лун, звезд, — та и другая предрекают светилам практически одни и те же пути. Сразу же после создания своей теории Эйнштейн утвердил это в специальном исследовании — показал, что ньютоновский способ расчета в первом приближении дает результаты, точные и с эйнштейновской точки зрения. Так что знаменитый закон всемирного тяготения остался на вооружении ученых. Да иначе и быть не могло — иначе не было бы знаменательных триумфов ньютоновской небесной механики.

Как же так? Ньютон, с его соблазнительно «очевидным» (а в действительности фиктивным) абсолютным пространством, со столь же инстинктивно-желанным, но невозможным математическим звездным временем, с его изумительно простым законом всемирного тяготения, описывающим взаимное влияние тяжелых масс (несуществующих, по Эйнштейну), ошибся-таки ничтожно мало. Из физических фикций он ухитрился воздвигнуть почти безукоризненно правильную систему вычислений! Почему?

Тут особенно ясно, что традиционные понятия и модели старой механики вовсе не бессмысленны. Они лишь ограничены. Таким образом, теория Эйнштейна отнюдь не отменила почтенную, заслуженную классику, а, по существу, обобщила ее.

Расхождения же между Ньютоном и Эйнштейном начинаются лишь тогда, когда отсчеты измеряемых движений пойдут на совершенно ничтожные доли секунд и сантиметров, или если вступят в игру невообразимо гигантские массы, или если различия накопятся на протяжении столетий и сотен миллионов километров.

Исходя из этого и должны строиться опыты, планироваться наблюдения, призванные испытать эйнштейновскую теорию.

Изгиб света

Первый опыт — волнующий, связанный с экзотическими путешествиями, насыщенный драматическим ожиданием — был выполнен в 1919 году под руководством английского астронома Артура Эддингтона. Опыт до того небывалый в истории науки — оптико-механико-астрономический.

Замысел принадлежал Эйнштейну: предлагалось измерить, на сколько отклонится луч света, проходящий в непосредственной близости от Солнца.

К этой мысли великий физик пришел через собственную ошибку. Сначала Эйнштейн сделал вывод, что и по его теории и по Ньютону луч света будет смещаться к Солнцу одинаково. Значит, проверять тут нечего, зацепиться не за что. Однако позднее более внимательный разбор задачи выявил тонкость, которая прежде ускользнула. Оказалось, что возле поверхности Солнца мир должен быть немножко «круче», кривизна его — чуть больше, чем требуется для согласия с ньютоновской физикой. Другими словами, поле тяготения в непосредственной близости Солнца, по Эйнштейну, больше, чем следует из старой небесной механики.

Поэтому камень, признающий эйнштейновскую физику, у поверхности Солнца должен падать с большим ускорением, чем камень-ньютонианец. Или пуля, пролетающая близко от Солнца, должна, по Эйнштейну, быстрее отклониться к центру светила, чем по Ньютону. Вот и подсказка экспериментатору: заберитесь на Солнце и измерьте ускорение свободного падения камня или отклонение пули.

На Солнце не заберешься. Нужен обходной маневр. Нужно поставить эксперимент с Солнцем, не дотрагиваясь до Солнца, находясь от него в полутора сотнях миллионов километров.

Такой эксперимент и был исполнен. Самый крупный по пространственному охвату физический опыт из всех, когда-либо ставившихся человеком. В этом отношении он поныне остается рекордным.

Вместо камней или пуль были использованы световые лучи, идущие к Земле от далеких звезд мимо Солнца. Ведь лучи тоже имеют массу (ибо они имеют энергию) и поэтому притягиваются Солнцем (по Ньютону) или движутся по инерции вдоль геодезических линий, согнутых массой Солнца (по Эйнштейну). Колоссальная скорость, с какой мчится свет, ведет к тому, что отклонение лучей возле Солнца очень мало. Однако оно может быть заранее вычислено — как в теории Ньютона, так и в теории Эйнштейна. И затем измерено. И сопоставлено с обоими теоретическими предсказаниями.

Основное препятствие для наблюдения ближайших к солнечному диску звезд — ослепительное сияние светила. Избавиться от него можно, лишь загородив Солнце какой-либо заслонкой. Лучше всего Луной.

Таскать по небу Солнце и Луну не понадобилось — они сами встали на необходимые места. Очень просто: 25 мая 1919 года состоялось солнечное затмение, полная фаза которого прошла через Южную Америку и Африку.

И вот в Бразилию и на западное африканское побережье приехали две организованные Эддингтоном экспедиции. Во время затмения сфотографировали Солнце вместе с небесными окрестностями, усыпанными звездным узором. Его создали концы согнутых звездных лучей. Потом дождались, когда Солнце ушло из этого участка неба, и снова сделали фотоснимки — вышли изображения звезд, созданные прямыми, недеформированными лучами. Во втором снимке звезды стояли тесно, в первом казались отодвинувшимися от Солнца, которое пожаловало в их компанию. Это значило: действительно, лучи пригнулись к светилу. Но на сколько, каков угол отклонения? Сравнение снимков позволило вычислить этот угол. Исследование было сделано неторопливо, с должной тщательностью.

Ожидали эйнштейновского отклонения — на 1,75 угловой секунды. Вдвое меньшее отклонение отвергло бы идеи Эйнштейна и подтвердило теорию тяготения Ньютона. А если бы отклонение вышло вдвое большим?

— Тогда, — шутил один из участников экспедиции, — Эддингтон сошел бы с ума.

Эддингтон остался в здравом рассудке. Судя по фотоснимкам, звезды сместились на 1,67 угловой секунды — очень близко к предсказанию общей теории относительности.

В описанном уникальном астрофизическом эксперименте луч света недвусмысленно заявил физикам: — Я подчиняюсь Эйнштейну, а не Ньютону.

Это было триумфом новой физики. По всему миру прокатилась волна восторга ученых. И не только ученых. Торжество теоретического предсказания всколыхнуло широкие массы рядовых любителей науки. Тогда- то к сорокалетнему Эйнштейну и пришла шумная слава, не утихшая до конца его жизни.

Меркурий танцует вальс

У Ньютона был дальний взгляд, обзор природы с птичьего полета.

Эйнштейн вооружил физику умением исследовать небесные движения вблизи, в тонких подробностях, которые не могли попасть в поле зрения ньютоновской теории. Так случилось с отклонением света вблизи Солнца. Так вышло и с обращением вокруг Солнца самой близкой планеты — Меркурия.

По Ньютону, орбита Меркурия — эллипс. В небесной механике его досконально рассчитали, на столетия вперед и назад составили «расписание» прибытия планеты в различные его места. Через каждый меркурианский год Меркурий обязан возвращаться в точку, пройденную по эллипсу год тому назад.

И вот многолетние астрономические наблюдения опровергли это теоретическое расписание. На деле оно не исполнилось. Через год Меркурий не возвращался на старое место, а оказывался лишь рядом с ним. Разобравшись, астрономы поняли, что эллипс меркурианской орбиты сам движется — очень медленно обращается вокруг Солнца. Строго говоря, Меркурий описывает не эллипс. Его путь похож на контур цветка ромашки, на своеобразную розетку.

За столетие эллипс орбиты Меркурия поворачивался на угол в 43 секунды — только и всего. Но эти злосчастные секунды с позиций старой механики были досадно непонятны. Они вносили неприятный диссонанс в гармонию строго согласных с ньютоновской теорией небесных движений. Откуда они взялись?

В теории Эйнштейна розетка меркурианской орбиты стала обязательна: так уж пролегает соответствующая геодезическая линия в мире, искривленном солнечной массой. Это засвидетельствовали вычисления. Давняя загадка нашла объяснение.

Мало того. По Эйнштейну, подобные же розетки, только еще менее заметные, обязаны описывать и соседка Меркурия — Венера, и соседка Венеры — Земля. В орбите Венеры астрономы-наблюдатели пока не могут найти релятивистских особенностей. Но зато тщательнейшие астрономические исследования как будто подтвердили предсказание для нашей планеты. Путь Земли оказался чуть-чуть иным, чем назначил Ньютон. И, по-видимому, близким к тому, что указан общей теорией относительности. Так сам шар земной, не очень, правда, уверенно (потому что точных измерений еще не сделано), объявил ученым:

— Я повинуюсь Эйнштейну!

Что скажут спутники?

Луч, склонившийся к Солнцу, безмерно медленное смещение орбит Меркурия, Земли — налицо явные подтверждения эйнштейновской теории. В скором будущем есть надежда тщательно изучить орбиты искусственных спутников, обегающих планету, и тут тоже должны объявиться намеки на розетки.

Быть может, удастся уловить еще одно явление, предсказанное Эйнштейном, но пока не подтвержденное в эксперименте или наблюдении, — зависимость земного тяготения от вращения планеты вокруг своей оси.

У Ньютона вращение не играло никакой роли. Кружится ли Земля, неподвижна ли — Луна притягивается ею совершенно одинаково.

У Эйнштейна иначе. Вращение придает Земле дополнительную энергию, значит, и массу. Поэтому неподвижная и вращающаяся планеты по-разному деформируют вокруг себя метрику мира. Около вращающейся Земли геодезическая линия спутника будет поэтому иной, чем около неподвижной. Этот эффект еще тоньше, еще незаметнее. И все же физики намереваются подвергнуть эйнштейновскую теорию и этому строжайшему экзамену.

Здесь уместно в виде отдыха коротенькое раздумье.

Нас с вами с первых страниц этой книжки интересовал падающий камень.

Мало-помалу мы разобрались в его поведении, вслед за Эйнштейном свели тяготение к инерции. Но подтверждение нашли совсем не в камне — в световом луче, в орбите планеты.

Ну, а камень? Есть ли что-нибудь специфически эйнштейновское в падающем булыжнике?

Памятуя то, что сейчас было сказано о спутниках, я рискну ответить на этот вопрос утвердительно. Ибо спутник — не что иное, как камень, с достаточной быстротой выброшенный с земной поверхности. И, может быть, настанет день, когда прямо в лаборатории, в каком-нибудь настольном приборе обыкновенный падающий булыжник обнаружит некую фантастически крошечную, неправдоподобно тонкую черту своего релятивистского характера. Это будет значить, что и камень вместе с лучом, планетой, спутником заявит:

— Я за Эйнштейна!

Думаю, что рано или поздно физики вырвут у камня это признание. Потому что могущество экспериментальных средств растет очень быстро.

Краснее красного

В наше время, когда астрономия все более становится экспериментальной наукой, небесная проверка идей Эйнштейна обретает близкое сходство с лабораторным опытом.

И в небе порой хорошо заметно то, что в земных условиях и масштабах отыскать невозможно.

Многие из вас, вероятно, слышали про необычные звезды — белые карлики. Их вещество обладает небывалой плотностью — в сотни тысяч раз тяжелее нашего свинца. Поэтому они создают вокруг себя колоссальное тяготение, значительно деформируют пространство — время. Как следует из теории относительности, тяжесть служит там «машиной времени», замедляет темп бытия атомов. Так вот, свет белых карликов несет в себе явный отпечаток этого действия. Из-за «тяжелых условий» рождения световые колебания замедлены. А понижение частоты — это изменение цвета лучей. Например, красная спектральная линия, излучаемая водородом, «более красна», чем такая же линия на Земле.

Это явление с полной достоверностью зарегистрировали астрономы. Да и не только на белых карликах. Оно замечено даже на Солнце, где тяжесть, хоть и велика, но не идет в сравнение с могучим гравитационным полем белого карлика.

После чудес предыдущей главы это, впрочем, не выглядит странным.

Но вот новинка, отличный повод для очередного (какого уже по счету!) удивления.

Замороженный кристалл

Оказывается, был сделан и лабораторный опыт, благодаря которому удалось непосредственно зафиксировать замедление темпа времени в поле тяжести.

Эксперимент исполнен впервые в 1960 году. Авторы — американцы Паунд и Ребка, воспользовавшиеся замечательным открытием физика из ФРГ Рудольфа Мессбауэра, сделанным в 1958 году. Как видите, перечисляются события совсем недавнего прошлого.

Вообразите башню. На ней двое часов. Одни внизу, у подножия, другие вверху, под крышей. Если верно предсказание Эйнштейна, нижние часы должны отставать от верхних, потому что поле тяжести внизу чуть- чуть больше, чем наверху.

Разумеется, часы должны быть предварительно выверены. В равных условиях они обязаны идти совершенно одинаково.

В опыте Паунда и Ребки были и башня и двое одинаковых часов. Башня самая натуральная, старинная, высотой 22 метра. А роль часов исполнили ядра атомов в кристалле радиоактивного железа, замороженного до сверхнизких температур в жидком гелии.

Ядра наверху излучали кванты (порции) гамма-лучей — коротковолнового электромагнитного излучения со строго точной частотой колебаний. То была «радиостанция». А внизу стоял «приемник» — атомные ядра, призванные поглощать посланные сверху лучи. Поглощение могло произойти лишь тогда, когда частота спустившихся гамма-квантов совпадала с частотой таких же квантов, если бы они испускались внизу.

Тут очень важна точность настройки «радиостанции» и приемника. Она и была соблюдена благодаря открытию Мессбауэра.

Прежде частоту гамма-лучей не удавалось делать строго определенной. Она «гуляла» — оказывалась то больше, то меньше некоего среднего значения. Мессбауэр же поставил рекорд остроты «настройки» гамма- излучателей и приемников. Как это ему удалось?

Главный секрет как раз в том и заключается, что в качестве источника и приемника лучей он использовал сильно охлажденный кристалл. В обычных условиях ядра, «стреляя» гамма-квантами, испытывают отдачу, как ружейные приклады, тратят энергию на это. А в замороженном кристалле ядра так крепко стоят в строю кристаллической решетки, что, «стреляя» гамма-квантами, не испытывают практически никакой отдачи. Поэтому вся (в точности!) энергия, освобождающаяся при излучении, отдается именно испускаемым лучам. Ни малейшей доли ее не теряется, не тратится на раскачку ядра, ибо оно, прочно связанное с кристаллической решеткой, просто не может раскачаться.

Так гарантируется постоянство энергии испускаемых гамма-квантов. Но по законам микромира энергия гамма-квантов строго соответствует их частоте. Значит, замороженный гамма-излучатель дает кванты очень точной «длины волны».

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 ногтей

Итак, 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

Про мрак ночной

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!

Изложен старый, полуторавековой давности, космологический парадокс, называемый фотометрическим. Выдвинул его в свое время немецкий астроном Ольберс, сделав это в форме вполне корректной физико-математической теоремы. И потом многие десятки ученых пытались его снять.

В дебрях противоречий

Может, свет поглощается межзвездной средой — газом, пылью, холодными планетами, «золой» остывших звезд?

Нет. Сколько бы ни поглотилось света, его все равно останется бесконечно много. Расчет простой: разделите бесконечность пополам, на десять, на сто — результат будет бесконечностью. Кроме того, атомы межзвездной среды не «поедают» свет без остатка — просто «глотают» его, чтобы «выплюнуть» потом в другом направлении. Они лишь рассеивают, разбрызгивают звездные лучистые потоки по всему миру, и в бесконечном пространстве должна сохраняться бесконечность лучистой энергии. Небо даже станет ярче.

Ну, а если есть-таки в мире некая твердая холодная оболочка, на манер чудовищного зуба, придуманного Чеховым? Увы, и эта гипотеза, сколь серьезно ее ни обставить, не спасает положения. Снаружи-то владелец зуба обязан купаться в том же бесконечно обильном, испепеляющем лучистом ливне. Ничто не вправе устоять против его пагубного действия. Испарится и оболочка.

Остается сделать еще одно, весьма рискованное предположение: снять запрет на ночную тьму путем отказа от его главной причины — от звездной бесконечности. Признайте, что в бесконечном мироздании существует всего «горстка» звезд и галактик, — и все встанет на место, не так ли?

Нет, не так. Еще Ньютон убедительно рассудил, что в мире не может быть конечного числа звезд. Если бы их набралась всего «горсть», пусть громадная, благодаря тяготению они, как думал Ньютон, слиплись бы в комок, в одно огромное небесное тело. Позднее, правда, физика внесла поправку: «горсть» звезд не слиплась бы, а, наоборот, разбрелась по бесконечному пространству. И тогда Вселенная опустела бы, из нее исчезло бы практически все вещество.

Но вещество есть! Как бы далеко ни заглядывали астрономы в свои телескопы, всюду находилась материя. Значит, звезд бесконечно много? Тогда почему же все-таки ночью темно?

Видите, дело запуталось. Мы блуждаем в лесу противоречий.

Звезды пустого мира

Я однажды провалился на экзамене — дали, на беду, неразрешимую задачу. На другой день сообразил, что в экзаменационных билетах не принято задавать неразрешимых задач. Начал старательно думать — и, хоть с печальным запозданием, нашел ответ.

В космологии было похоже. Физики и астрономы сперва не разгадали каверзную загадку Ольберса. Но они знали, что фотометрический парадокс разрешим: небо-то темное! А потому продолжали размышлять, вычислять и постепенно выпутывались из лабиринта противоречий.

Представим такое. Мир бесконечен, звезд в нем бесчисленно много, их полная масса бесконечно велика, но тем не менее плотность звездной материи в бесконечном объеме равна нулю. Невозможно?

Оказывается, возможно. Нужно только, чтобы при увеличении объема плотность космической материи уменьшалась.

Плотность есть масса, деленная на объем. В каждой звезде плотность весьма велика, ибо весь ее объем заполнен веществом. Но в объеме, включающем две соседних звезды, средняя плотность меньше: много места ушло на пустоту. Дальше — то же самое. В объеме, охватывающем две соседние галактики, средняя плотность меньше, чем в каждой галактике по отдельности. А еще дальше? Что, если так будет продолжаться без конца? В пределе — для бесконечно большого объема — мы получим нулевую среднюю плотность материи.

И тогда выйдет долгожданное опровержение парадокса Ольберса: запрет ночной тьмы упадет. Глядя в глубь мира, мы практически не увидим вещества, ни светящегося, ни темного. Несмотря на то что звезд и прочих небесных тел останется бесконечно много.

Эта идея легла в основу любопытных схем размещения звезд, которые придумал в начале нашего века бельгийский космолог Шарлье. Главную их особенность Шарлье заимствовал у астронома XVIII века Ламберта, провозгласившего принцип иерархии в строении мироздания: небесные тела образуют системы, сложность которых с увеличением размеров растет, а средняя плотность материи падает. Мир, подчиненный таким правилам, свободен не только от фотометрического, но и от некоторых других (не упоминавшихся) парадоксов космологии — например, гравитационного (о мнимой неизбежности бесконечно большого тяготения в любой точке бесконечно большого мира с бесконечно большой суммарной массой звезд).

Так модель Вселенной, придуманная Шарлье, получила ранг более или менее разумной космологической гипотезы.

Как объять необъятное

Хороша ли модель Шарлье? Пожалуй, неплоха. Лучше, во всяком случае, чем мир, плывущий на китах или пребывающий на плечах Атласа. Не нужно ни того, ни другого, и вдобавок очень приятно понимать и объяснять друзьям, почему ночью темно. Для Вселенной Ньютона что-либо кардинально иное вряд ли сочинишь.

Однако есть в этой системе мироздания существенный изъян. Вместо Атласа, вместо китов и тому подобных красивых вещей понадобилось нечто, хоть и не столь фантастичное, но никак не вытекающее из небесной механики: иерархичность звездных систем. Этот армейский порядок звездно-галактического строя, строгая субординация размеров и дистанций — условия, придуманные независимо от физики. Они внесены очень искусственно, с единственной целью спасти природу от космологических парадоксов, причем так, чтобы остались в силе ньютоновские «надфизические» фетиши — абсолютное пространство и математическое время. Пока эти ипостаси ньютонианства были неприкосновенны, схемы Шарлье представлялись неизбежностью.

Лишь в наши дни доказана их невозможность: столь искусственное «построение» галактик очень быстро распалось бы. Не могут звезды «стоять по стойке «смирно».

Конечно, убедительнее было бы вывести всемирную систему из проверенных и бесспорных физических законов, лишь обобщив малое на большое и не измышляя для материи никаких дополнительных правил поведения, не требуя от нее неестественного послушания.

Все дальнейшее развитие космологии составлено из серии попыток реализовать эту программу — отправляясь только от знаний, добытых маленькими людьми на маленькой Земле, понять необъятное, этот черный звездный дом, притаившийся за окном наших избушек и небоскребов, за иллюминатором космических кораблей, за воздухом атмосферы, эту великую тайну, обступившую со всех сторон любопытное человечество.

Программа оказалась исполински трудной. Сдвиги начались лишь с работ Эйнштейна, с того этапа эволюции физики, когда пространство и время обрели тесную связь с движущейся материей. Но на первых порах и релятивистская космология делала неуверенные, неточные шаги.

Вроде киселя

Замысел сводился к следующему риторическому вопросу.

Если каждая планета и звезда искривляют вокруг себя прилегающий кусочек пространственно-временного мира, то не деформируется ли полной совокупностью звезд и галактик все пространство — время Вселенной? И если да, то как?

Заранее ничего нельзя было сказать. Возможно, мир в целом ничуть не согнут, или искривлен лишь в отдельных малых участках — будто воронки крутятся тут и там на зеркальной водной глади. Так это или не так, могло сказать конкретное исследование.

И Эйнштейн решает задачу. Отказывается от нефизичного требования Шарлье — чтобы средняя плотность вещества в пределе равнялась нулю. Пусть она составляет некую конечную величину — это естественнее. Отвергает и схемы Шарлье, они теперь не нужны. А взамен выдвигает тоже, правда, не очень справедливое на первый взгляд предположение: материя распределена во Вселенной равномерно, без сгущений и пустот, словно сплошной, всюду одинаковый, непрерывный кисель. Зачем это?

Не думайте, что Эйнштейн позабыл об атомах, звездах, галактиках и прочих вездесущих комках материи. Нет, он просто представил себе, что, начиная с каких- то громадных объемов, «зернистость» Вселенной становится несущественной в формировании пространства — времени. И тогда плотность материи не меняется при еще большем увеличении этих объемов. Ведь и обыкновенный клюквенный кисель, как известно, не непрерывен, а состоит из молекул. Но мы воспринимаем его как сплошную жижу. Подобно этому, звезды и галактики — нечто вроде молекул всезаполняющего вселенского «киселя» — «космологического субстрата».

Так задача была облегчена. В достаточно крупных масштабах гипотетическая кривизна мира становилась величиной постоянной, повсюду одинаковой.

Но понять ее характер, вычислить ее было необычайно сложно.

Решение никак не получалось. Не удалось найти неизменный «радиус кривизны» всего мира. Вселенная выходила какой-то зыбкой, нестабильной.

Тут-то Эйнштейн и допустил оплошность, за которую впоследствии сам себя изрядно поругивал. По традиции предков он прибег к услугам... Атласа. Навязал природе нечто неведомое, придуманное специально для того, чтобы уравнения можно было решить так, как хотелось их автору.

Математический Атлас

На должность Атласа, держащего мир в целости и сохранности, была принята всего лишь маленькая закорючка, добавленная Эйнштейном в выражение фундаментального метрического тензора для всего мира. Она именовалась «космологической постоянной» или «ламбда-членом». Этот математический символ (греческая буквам — ламбда, отсюда название), внесенный в метрические коэффициенты, так скорректировал теоретически вычисляемую кривизну пространства — времени, что стала возможна ее стабильность, независимость от времени. Этого и хотел Эйнштейн. Так он достиг целостности, постоянства своей модели мироздания.

На языке Ньютона наличие ламбда-члена означало весьма много: произвольно признавалось, что в большой Вселенной существуют, помимо тяготения, еще какие-то другие силы. Они-де и гарантируют сохранность мира.

И впрямь вышел невидимый вездесущий богатырь, держащий на плечах само небо! Он не дает звездам падать друг на друга, бережет их, сдерживает. Чем не Атлас!

Этой-то ценой и заплатил Эйнштейн за свою модель Вселенной. Но она вышла конечной, а не бесконечной, как у Ньютона. Ее пространство — замкнутым, как в шарике Пуанкаре со страницы 223. Шагая прямо вперед, мы в этом мире обязательно вернулись бы в точку старта, хоть она и поднялась бы «вверх по времени», так как время для всей Вселенной было единым и неизменно равномерным. Брошенный камень, двигаясь по инерции, не покрыл бы путь больший, чем «вокруг Вселенной». Так же повел бы себя и световой луч: яркую звезду можно было бы увидеть сразу впереди и сзади, в диаметрально противоположном направлении — в виде слабенькой звездочки. Появилась надежда даже найти на небе такие «задние» изображения ярких звезд (их хотели отождествить по сходству спектров). Ничего, однако, найти не удалось.

#doc2fb_image_0300004C.png

В модели Эйнштейна, как и в шаре Пуанкаре, отсутствовали достижимые изнутри границы, «обрывы» пространства.

Всюду, следуя давнишнему совету Лукреция Кара и других античных мудрецов, можно было «бросить копье» — оно полетело бы вперед, что доказало бы отсутствие каких бы то ни было границ. (Пользуюсь случаем восхититься простотой и остроумием этого древнего рецепта проверки пространства «на безграничность».)

В беспредельном, но конечном мире Эйнштейна любая точка могла считаться центром пространства. Делались попытки вычислить «радиус кривизны» этого мира, подсчитать его объем, полную массу материи в эйнштейновской Вселенной, даже полное количество ее звезд и прочих материальных тел.

Звезд тут и в самом деле должна была набраться всего «горсть», большая, но конечная. И поэтому казалось, что наконец-то фотометрический парадокс разрешился, нашлось разумное объяснение ночной темноты: разумеется, конечное число звезд не создало бы бесконечного обилия света.

Однако за эту «разгадку» было заплачено слишком уж дорого — признанием существования в природе неведомых космических сил (в лице ламбда-члена), придуманных специально для того, чтобы получить приемлемое для Эйнштейна решение мировых уравнений. Пусть конечность и неизвестные силы, лишь бы мир не менялся во времени, — вот девиз этой модели.

Материю — по углам

Сразу же вслед за Эйнштейном (это было в 1917 году) другую модель построил его датский последователь профессор де Ситтер. Он отыскал новое решение системы мировых уравнений — опять с космологической постоянной, но без всяких условий о состоянии и плотности вещества. Это было теоретическое исследование пустой Вселенной. Она тоже вышла конечной. Призрак Атласа, обернувшийся ламбда-членом, согнул ее и запер. Но тут вместе с пространством искривилось время. Ход часов стал замедляться с удалением от наблюдателя, и «на горизонте мира» полностью тормозился.

Когда прикинули, что будет с веществом, если осторожно внести его в пустой мир де Ситтера, уравнения дали любопытный ответ: материя сосредоточится в периферийных областях пространства — времени. В центре (возле наблюдателя) ее не будет. Эддингтон заметил по этому поводу, что у де Ситтера «вещество разметено по углам Вселенной». И роль уборщика сыграла все та же искусственно привнесенная космологическая постоянная. На сей раз призрак Атласа исполнил обязанности дворника!

В начале двадцатых годов обе модели подробно изучались. Постепенно в них обнаруживались изъяны — и те, о которых я уже сказал, и другие. В том числе главный: ни Эйнштейн, ни де Ситтер не добились, оказывается, того, к чему стремились. Постоянства, незыблемости Вселенной не устроилось, несмотря на рискованное введение ламбда-члена.

В модели Эйнштейна равновесие мира, как выяснилось, было очень неустойчивым, как у тарелки на острие ножа. Стоило где-то в равномерном «киселе» вещества объявиться случайному сгущению, оно обязано было расти лавиной, и мир летел кувырком, разваливался на куски.

У де Ситтера же демонстрировались печальные последствия — пустынная, чисто выметенная Вселенная, в которой если и есть немного вещества, то оно убрано подальше от наблюдателя и сковано кандалами вечности.

Все это очень и очень сомнительно. Как ни говорите, космическая материя мало схожа с киселем. Всюду комки вещества, и они, по всей видимости, не покушаются на стройность Вселенной. Не заметно и абсолютной пустоты. Словом, нет признаков, что модели Эйнштейна и де Ситтера близки к реальному мирозданию.

Доктрина неподвижности

Почему же вышло так нескладно? Могло ли сразу получиться лучше?

Наверное, не могло. Не мог Эйнштейн дать другого решения. Видимо, даже он, ниспровергатель абсолютов классики, не был способен сразу отречься от бесспорной, как тогда казалось, очевидности — монументального покоя звездной Вселенной.

Причинам к такому отказу неоткуда было взяться. Их не давала астрономия, всюду в космических далях она находила неподвижность, подтверждая древнюю веру людей в монументальную неизменность мироздания. Эта вера, продиктованная памятью бесчисленных поколений, подкрепленная каждым взглядом на небо, стала аксиомой. Может быть, самой прочной и живучей аксиомой.

Отсюда, от этой твердой убежденности, и сделала первый шаг релятивистская космология. Другого пути никто не видел. Лишь задним числом, значительно позднее, профессор де Ситтер признал, что в ту пору «смутно чувствовалась» ограниченность такого подхода.

Но далее последовали новые шаги.

Мало-помалу идеи, метод Эйнштейна ушли из-под контроля гениального первооткрывателя, зажили новой, более свободной жизнью. И как закономерное следствие, в конце концов из уст исследователей прозвучал решительный отказ от аксиомы неподвижности мироздания.

Эволюция взглядов, правда, длилась долго. Лишь в наши дни окончательно пала крепость всемирной неподвижности.

А первый удар по ней нанес еще в двадцатые годы замечательный советский ученый Александр Александрович Фридман.

О нем, о его идеях — отдельный рассказ.

 

Глава 27. МИР — ВЗРЫВ

Математик, летчик, космолог

Кто такой Фридман?

Математик ответит:

О, это тот, что еще гимназистом опубликовал серьезное исследование, автор бесчисленных математических работ...

Метеоролог скажет:

Кроме того, он — создатель превосходной теории атмосферных циклонов, видный геофизик, организовавший и .возглавивший у нас службу погоды. Отличный организатор, человек заразительной активности...

Летчик добавит:

Фридман был в рядах первых авиаторов, он энтузиаст воздухоплавания, участник рекордного исследовательского подъема на высоту 7400 метров. Вторым участником был знаменитый Федосеенко, погибший впоследствии вместе с двумя товарищами при штурме 22-километровой высоты...

Астроном или физик-теоретик заключит:

Все это так. Но главная заслуга Фридмана — его работы в области космологии.

Да, этот человек был многогранен, разносторонне талантлив, очень деятелен. По складу характера — прямая противоположность Эйнштейну. Вместо заветной эйнштейновской тишины и уединения, вместо «башни из слоновой кости» (по мнению Эйнштейна — идеальное место для научной работы) у Фридмана — корзина аэростата, директорство в Аэрологической обсерватории, яростное воспитание молодых ученых. Он расценивал эту свою черту как недостаток, как склонность разбрасываться. Нарочно ограничивал себя, сдерживал в рамках главной увлеченности, которой считал геофизику атмосферы, теоретическую метеорологию. И сделал в этой области немало.

Но судьба распорядилась так, что самым высоким и прочным памятником Фридману стала именно побочная его работа, родившаяся из непреодолимого интереса к глубинной проблеме теоретической физики — релятивистской космологии. Верный поклонник и тонкий знаток общей теории относительности, Фридман сумел по-своему решить эйнштейновскую систему мировых уравнений. В 1922 году он начал публиковать работы, в которых избавил релятивистский мир от окаменелого покоя, создал общепринятую ныне теорию расширяющейся Вселенной.

Он рано и нелепо умер — от брюшного тифа (в 1925 году, в возрасте 37 лет), ровно через два месяца после уникального и рискованного подъема на аэростате. И долго имя его как космолога оставалось в тени, потому что очень уж парадоксальной казалась выдвинутая им идея. Слава пришла к нему через несколько десятилетий после смерти.

Что равно нулю?

Как шел Фридман к своей теории, придется умолчать. Уместен лишь упрощенный пересказ логической канвы.

По Эйнштейну, из системы десяти мировых уравнений, написанных для Вселенной с «киселем» вещества (равномерным космологическим субстратом), удается извлечь одно. Левая его часть представляет собой произведение двух математических выражений, правая же, как положено в любых уравнениях, есть нуль. С начальных уроков алгебры вам известно: когда произведение равно нулю, обязательно равен нулю один из сомножителей. Вопрос заключается в том, какой именно. Какой сомножитель приравнять нулю?

Тут-то Эйнштейн и сделал выбор между движением и неподвижностью, отдав предпочтение последней. Он приравнял нулю тот из сомножителей, где содержалась величина, связанная со скоростью изменения средней плотности мировой материи. И отсюда, с помощью космологической постоянной, извлек свою модель стационарного замкнутого мира, ту самую, что оказалась потом шаткой и ненадежной.

Фридман же, допустив в принципе нестационарность Вселенной, приравнял нулю другой сомножитель. И получил целый класс новых, неожиданных решений. Все они представляли собой математические функции, изменяющиеся с течением времени.

Здесь законен вопрос: а какого времени? Ведь если материи во Вселенной позволено двигаться, то, надо думать, и времени разрешено претерпевать изменения вместе с движущейся материей — как того требует теория относительности. Можно ли тогда соблюсти строгость, рассуждая об изменении Вселенной в каком-то одном, едином времени? Не возрождается ли ньютоновская абсолютность?

Да, можно. Нет, не возрождается.

Положение спасает эйнштейновский моллюск — деформирующаяся система отсчета. В каждой точке однородной, лишенной крупных потоков и вихрей, Вселенной мы вправе представить себе моллюск, неподвижный относительно ближайших космических окрестностей — так называемые сопутствующие координаты. В них последовательность мировых событий едина. А потому каждый наблюдатель, покоящийся относительно сопутствующих координат, может пользоваться собственным временем для всей Вселенной. Строение и поведение моллюска как раз и дает космологическую модель мира.

Пульс мира

Фридмановские модели не могли не двигаться. Мир с необходимостью обрел динамизм. Как же решался вопрос о его конечности или бесконечности?

Допускались обе эти возможности — дело зависело от средней плотности материи. При большой средней плотности вышел мир конечный и пульсирующий, как сердце. Такова закрытая космологическая модель Фридмана. А при малой средней плотности из уравнений вставала открытая модель — бесконечная, способная либо расширяться, либо сжиматься. Причем во всех случаях тем быстрее, чем дальше от наблюдателя.

Эта особенность фридмановских моделей трудновата для наглядного представления: кажется нелепостью расширение сразу изо всех точек или сжатие сразу ко всем точкам (потому что в каждой может находиться наблюдатель). Но надо вспомнить, что речь идет не о движении тел в пространстве—времени, а о деформации самого пространства — времени, самой системы отсчета (моллюска), о преобразовании действующих там метрических правил: чем дальше, тем заметнее становятся изменения метрики. Прочувствуйте это хорошенько, вспомнив сказанное раньше о неевклидовой геометрии, — и будет, я думаю, понятно.

А вот наиболее существенное. В теории Фридмана впервые в истории космологии полностью отсутствовало что-либо специально придуманное, искусственно привнесенное, вроде космологической постоянной, сыгравшей у Эйнштейна и де Ситтера роль Атласа — вседержителя небес и звездного подметальщика. Прямо от земной физики, и только от нее, — ко всему миру. От падающего камня, от розетки Меркурия, от светового луча, согнувшегося возле Солнца, — к безбрежным сонмам галактик. Нет в природе вещей, недоступных взгляду махонькой человеческой науки, — вот что было неявно заявлено в трудах Фридмана. Весь мир, все глубины его познаваемы с крошки Земли!

Извинение гения

Эйнштейн к решениям Фридмана отнесся ворчливо. Посчитал их неверными. Был недоволен, написал опровержение в журнал, где они были напечатаны.

Фридман послал Эйнштейну письмо, в котором вежливо спорил. Доказывал свое. Потом с Эйнштейном встретились коллеги Фридмана, советские ученые, работавшие тогда в Германии, и тоже старательно убеждали великого физика.

В конце концов произошло уникальное в эйнштейновской биографии, хоть и закономерное событие: самокритичный, ироничный, чуждый важничанья и упрямства, Эйнштейн признал свою неправоту. Признал безупречную верность решений Фридмана. Извинился перед Фридманом и потом во многих своих статьях ссылался на его исследование.

А как же с космологической постоянной? Дошло до того, что Эйнштейн публично отрекся от нее, как праведник от бесовского наваждения. И объявил ее самой большой из всех ошибок, когда-либо им совершенных.

После этого три фридмановские модели Вселенной — конечная пульсирующая, бесконечная сжимающаяся и бесконечная расширяющаяся — начали жизнь в науке.

Сразу встал вопрос: какой из моделей отдать предпочтение, какая ближе к реальности?

Дилемма решалась на основании конкретных наблюдений и вычислений.

„Комната" космоса

Во-первых, тип модели — открыта она или закрыта? Бесконечна или конечна? Для ответа надо узнать среднюю плотность вещества в нашем мире. И вот тут пора сделать очень серьезную оговорку.

В ходе космологических рассуждений нам понадобилось выяснить среднюю плотность мирового вещества, то есть - сделать, по существу, физический опыт. Но исполнить его даже в принципе мыслимо лишь там, куда мы в состоянии заглянуть через астрономические инструменты или поставить прибор, а значит, в пределах нашего пространственно-временного мира. Поэтому все выводы относятся лишь к доступной нам (хотя бы в принципе) пространственно-временной «комнате» космоса. Ее называют обычно Метагалактикой или Мегамиром.

Быть может, есть в неисчерпаемой Вселенной и другие миры, другие пространственно-временные «комнаты». В этом допущении нет ничего мистического. Другой мир — отнюдь не потусторонний мир. Он вполне материален, так же как и наш. Но оттуда к нам невозможно принести прибор. И туда от нас нельзя добраться даже за вечность нашего времени. Подобно тому как обитатель «шара Пуанкаре» не в состоянии выйти из него и вынести что-нибудь за его пределы.

Сегодня еще никто не доказал достоверность существования других миров. Разговоры о них — только предположения. Но ради осторожности надо иметь в виду: когда произносятся слова «мир», «мироздание», «Вселенная», речь идет о Метагалактике или Мегамире.

Открыта или закрыта?

Итак, прикидываем массу звезд и темного космического вещества в доступном астрономическому взгляду участке мироздания, делим на объем этого участка...

Если получится больше, чем 2·10-29 грамма на кубический сантиметр, значит, мир замкнут. Всюду в нем положительная кривизна длиннейших четырехмерных световых и геодезических линий (вспомните еще раз меридианы на глобусе), ограниченное количество вещества и света. Из такого мира нет «выхода», хоть нет у него и границ — обитатели его находятся в положений жителей четырехмерного «шара Пуанкаре». По Фридману, такая безграничная, но конечная модель, как сказано выше, медленно пульсирует.

Если же средняя плотность материи меньше, чем 2·10-29 грамма на кубический сантиметр, выходит на сцену открытая модель. Кривизна длиннейших четырехмерных геодезических отрицательна (как кратчайших трехмерных на седле или граммофонном раструбе). И — либо сжатие, либо расширение.

Что же по этому поводу говорят астрономы?

Сегодня никто не рискует назвать достоверную цифру средней плотности вещества. Выходит близко к пограничной величине, но больше или меньше ее — неизвестно. Еще не так давно многие склонялись все же к бесконечной модели. Плотности как будто чуть-чуть не хватало, чтобы замкнуть ее. Но в последние годы физики пришли к мнению, что заметная доля мировой материи существует, быть может, в форме, недоступной пока телескопам и потому выпадающей из поля зрения астрономов. Эту долю составляют неуловимые, невидимые и неощутимые частицы под названием нейтрино. Они испускаются звездами вместе со светом, пронизывают все и вся, мчат сквозь планеты, сквозь любые толщи вещества, почти не взаимодействуя с ним, и несут довольно значительную энергию, следовательно — и массу.

Как много их? Достаточно ли, чтобы замкнуть, ограничить Вселенную?

Неизвестно.

Совсем недавно отыскалась в мире еще одна невидимая материальная субстанция — фотоны низких энергий (кванты сантиметровых радиоволн). Их тоже много, и они всюду. Но и этот «фотонный фон» (или «реликтовый свет» —причина этого названия будет объяснена позже) еще не «взвешен» по-настоящему.

Таким образом, остановить выбор на закрытой или открытой модели пока нельзя. Не хватает данных. Космологи надеются, что их удастся раздобыть с развитием внеземной астрономии — при наблюдении Вселенной прямо из космоса, без помех земной атмосферы.

Все же вероятность замкнутости с открытием нейтрино и «фотонного фона» стала больше.

Уходящие галактики

Ну, а расширяется мир или сжимается?

Здесь ответ однозначен. Расширяется. Основание — знаменитое «красное смещение» линий спектра далеких галактик. Именно это открытие, которого, к сожалению, не дождался Фридман (оно было сделано через четыре года после его смерти американским астрономом Хэбблом), подняло исследование советского ученого от уровня более или менее вероятной гипотезы на почетный пьедестал достоверной космологической теории.

Хэббл установил знаменательный факт: спектральные линии света далеких галактик сдвинуты к красному концу спектра, и смещение тем значительнее, чем дальше галактика от нас. Тут-то и отыскалось прямое доказательство разбегания галактик, что легче всего было объяснить расширением самого мира, моллюска отсчета. Причем тем более быстрого расширения, чем оно дальше от наблюдателя, точно в соответствии с теоретическим предвидением Фридмана.

Ведь от удаляющегося источника к неподвижному наблюдателю световые волны приходят как бы растянутыми, их колебания — замедленными (вспомните опыт Паунда и Ребки). Уменьшается частота — значит, меняется цвет излучения, линии спектра сдвигаются к низкочастотному — красному — его краю. Словно поезда с фонариками на хвостовых вагонах, уходят от нас звездные города, влекомые расширяющимся миром. И сигнализируют об этом красным смещением своих спектральных линий. Темп расширения установлен. Галактики, находящиеся от нас за три миллиона световых лет, убегают, по современным данным, со скоростью 75 километров в секунду, вдвое более далекие— вдвое быстрее и т. д.

С этой точки зрения наводит, наконец, естественное и очень простое объяснение ночная тьма. Из парадокса она превращается в закономерную необходимость, присущую даже бесконечному миру с бесконечным числом галактик, расположенных как угодно. Лишь бы было расширение. Потому что от далеких галактик, несущихся прочь от наблюдателя с колоссальными скоростями, вместо света должны приходить невидимые излучения малой частоты — инфракрасные лучи, радиоволны, то есть темнота. Может быть, «чуть тепленькая» темнота и еле слышный «контрабасовый» радиошум. От самых же далеких — бесконечно длинные волны, бесконечно медленные колебания и, значит, полное отсутствие энергии — холодная тьма, мертвая тишина.

Таков в общих чертах современный взгляд науки на современное состояние Вселенной. Интересен также взгляд в прошлое мироздания.

Сколько лет Мегамиру?

«Вопреки обычному мнению, предсказывать в науке будущее несравненно легче, чем восстанавливать историю», — сказал однажды профессор Я. А. Смородинский, ободрив тем самым историков вообще, и историков природы в частности.

Но труднее — значит, любопытнее. Вероятно, поэтому о прошлом Вселенной высказано несколько оригинальных гипотез. Эта ветвь научного значения — самая, пожалуй, дерзкая, самая близкая к философии, самая антимистическая. Сейчас вы с ней немножко познакомитесь.

Многие ученые твердо убеждены в том, что если ныне Метагалактика расширяется, то когда-то она была еще не расширившейся — катастрофически сжатой, с качественно иным состоянием пространства — времени и материи. Как давно это было, судить можно. По современному темпу разбегания галактик, расстояниям до них, при внесении кое-каких поправок и допущений возраст наблюдаемого нами состояния Вселенной оценивается примерно в 10 — 15 миллиардов лет.

Это не так уж много, если вспомнить, что, по словам геологов, возраст Земли составляет 5 — 6 миллиардов лет, и Солнце, по мнению астрофизиков, живет те же 5 — 6 миллиардов лет.

Так что же представляла собой наша «комната» мироздания в начале ее бытия?

Какие процессы там разворачивались? Можно ли восстановить их сегодня?

Кухня вещества

Как явствует из одной фантастически-шутливой телевизионной пьесы Станислава Лема, в Галактике действует некий «Лик», занимающийся «размешиванием» мировой материи (чтобы она «не подгорела»). Так вот, хоть «Лик» нашему миру, разумеется, не нужен (так же как «вседержитель Атлас» и прочие небесные деятели, шуточные и нешуточные), однако его работа осуществляется. Сама собой. Потому что «мировой кисель» не только отлично сварен, но и тщательно размешан. Всюду состав вещества неизменен. В любом уголке мира — одинаковое соотношение атомов разных сортов. Астрономы в этом убедились после многолетних наблюдений звездных и других спектров.

Больше всего в мире водорода, заметно меньше, но тоже много, гелия, а затем идут в определенной последовательности остальные элементы периодической системы Менделеева.

Эта четкая дозировка (известная пока, правда, довольно приблизительно) служит ключом к расшифровке начала начал мироздания. Проблема формулируется так: понять, каков мог быть исходный, лишенный современного простора, сверхсжатый мир, чтобы его расширение вызвало к жизни нынешние формы материи в их современном процентном отношении. Другими словами, надо угадать, из какого «сырья» и как некогда синтезировалось вещество Вселенной.

С первой гипотезой выступил в 1949 году американский физик Георгий Гамов. Его идея: сырье было жидкостью, спрессованной из нейтронов и света.

Основание для гипотезы такое. Материя нашего мира в целом электрически нейтральна, а потому резонно предположить, что первичное сырье для нее было составлено из самых распространенных нейтральных частиц — нейтронов и фотонов. К тому же в свободном состоянии нейтрон нестабилен — за 1000 секунд половина таких частиц распадается, обращаясь в протоны и электроны (да еще антинейтрино). А из протонов, нейтронов и электронов построены все атомы.

Вот гамовский вариант «варки вещества».

В «дозвездном» состоянии мира сжатые нейтроны были несвободны и не могли распадаться (при этом Метагалактика умещалась в объеме нескольких кубических сантиметров). Как только началось расширение, нейтроны получили свободу и стали распадаться. Рождались протоны и электроны. Новорожденные протоны соединялись с еще не распавшимися нейтронами. Так возникли атомные ядра. Они захватывали электроны — творились атомы. Разные — в зависимости от числа протонов и нейтронов, образовавших атомные ядра, в основном водорода и гелия. За несколько минут сформировалось все «легкое» вещество нашего мира.

Горячий или холодный?

На бумаге сперва все выглядело благополучно. Но подробный разбор гипотезы внес сомнения. В описанной картине «вселенской кухни» не вышло современного соотношения элементов. Даже основных. Избыток изначальных нейтронов и нехватка новорожденных протонов привели бы к острому недостатку в мировой материи водорода (ведь атомные ядра водорода — это просто протоны, которые, по Гамову, отсутствовали в первичной материи). Гелия же, наоборот, должно было «свариться» больше, чем есть на самом деле (потому что мириады нераспавшихся нейтронов жадно соединялись бы с только что возникшими протонами). А из гелия водород самопроизвольно выделиться не мог — по той же примерно причине, по которой из золы не может само собой воскреснуть березовое полено.

К тому же гамовский мир в «только что приготовленном виде» был очень горячим. Температура там достигала миллиарда градусов. Гигантская энергия в виде света, гамма- и рентгеновых лучей обязана была затопить новорожденное пространство лучистыми потоками. А потому и сегодня в космосе должно присутствовать много света — гораздо больше, чем, казалось бы, есть на самом деле.

Эти соображения заставили ученых усомниться в идее Гамова. Были выдвинуты другие гипотезы. В частности, наш академик Я. Б. Зельдович опубликовал вариант «холодного» формирования вещества. У Зельдовича в качестве сырья вместо света и нейтронов предлагались протоны, электроны и нейтрино, а нейтроны возникали в начале расширения из-за «уменьшения тесноты». Когда стало посвободнее, электроны «впрыгнули» в протоны (куда прежде, пока было «тесно», их «не пускали» нейтрино). Вот и получились нейтроны.

Против этого варианта трудно было спорить, тем более что он дал более точное соблюдение процентного состава синтезировавшихся элементов.

И все же идея «горячего мира» сейчас признается более правдоподобной. Дело решилось совсем недавно — после открытия уже упоминавшегося «фотонного фона», или, иначе, «реликтового света» (какой, кстати, красивый термин!). Именно он, то есть вездесущие кванты сантиметровых радиоволн, разгуливающие по нашей Вселенной, и являет собой реликт, остаток, ослабленный след грандиозной лучистой вспышки первичного мирового взрыва.

За миллиарды лет очень энергичные кванты потеряли энергию и частоту — ведь они много раз поглощались и излучались, место их рождения стремительно удалялось от всех точек нашего «взрывающегося» мира. Вместе с частотой благодаря расширению Мегамира уменьшилась и плотность излучения первичной вспышки. Значит, снизилась его температура. Сейчас в расширившейся Метагалактике от былого миллиарда градусов осталось всего около трех (выше абсолютного нуля).

Поразительнейший факт! Сегодня мы «принимаем по радио» первовспышку своего мира! Фигурально выражаясь, чувствуем отблеск совсем юной Метагалактики, находившейся в «младенческом» возрасте — вскоре после ее бурного рождения! Правда, это «вскоре» составляет сотни тысячелетий — лишь через такой срок взорвавшийся бурлящий мир обрел прозрачность.

Для полной реабилитации гипотезы «горячего взрыва» надо, правда, исправить гамовскую ошибку в оценке процентного состава синтезировавшихся атомов. Но это, как считают, дело поправимое. Возможно, в первичной «взрывчатке», кроме нейтронов и света, были и какие-то другие частицы, что несколько изменило программу синтеза вещества. А может быть, астрономы, пристальнее изучив мировую материю, найдут-таки в ней невидимый сейчас, как-то «спрятавшийся» гелий. Подобное отнюдь не исключено — ведь очень долго и весьма успешно «прятался» от проницательного взгляда ученых тот же реликтовый свет.

Во всяком случае, главное теперь общепризнано: наш мир некогда взорвался как бомба, это был «горячий, горячий, горячий мир». Потом он расширялся и остывал.

Прогноз на будущее

Подавляющее большинство новичков, усвоив вышеизложенное, незамедлительно стреляют залпом вопросов. Первый из них всегда такой:

— Что ждет нашу Вселенную в будущем?

Прогнозы составлены.

Если мир незамкнут, он будет вечно расширяться, только и всего.

Если мир замкнут, через многие миллиарды лет его расширение сменится сжатием. Галактики двинутся навстречу друг к другу, кривизна моллюска отсчета станет расти. Вероятнее всего, сжатие продлится до какого-то предела, до не очень тесного сближения галактик, а потом снова начнется расширение. (Этот вариант исследован в работах наших ученых Е. М. Лифшица, И. М. Халатникова, В. В. Судакова.)

Менее достоверен другой вариант, согласно которому начавшееся сжатие не остановится, пока не стянет Мегамир опять в точку. Как свидетельствует расчет, такое может случиться, лишь если мир обладает идеальной сферической симметрией. Это условие едва ли отвечает реальности. Все же некоторые ученые допускают впереди катастрофическое «захлопывание» мира.

Разумеется, столь бурный эпизод в истории мироздания не будет означать «конца света». Совершится лишь переход материи в иное состояние.

Более того, сохраняя верность оптимизму, можно, я думаю, не опасаться за судьбы разумных существ, которые доживут до тех далеких пор и овладеют высшим знанием и могуществом. Какие-нибудь высокоразвитые цивилизации будущего сумеют, быть может, предотвратить надвигающееся «миротрясение» — хотя бы тем, что заранее нарушат симметрию сжимающейся Метагалактики (вот вам идея для умопомрачительного ультрафантастического романа).

Последний абзац уместен, конечно, лишь в сугубо несерьезной книжке — такой, как эта. Однако мне вспоминается кулуарный разговор двух молодых и темпераментных ученых между заседаниями одной космологической конференции. Оба выражали недовольство тем, что в нынешних гипотезах игнорируется роль возможного разумного вмешательства в судьбу Вселенной... Разумеется, вполне материального вмешательства, отнюдь не мистического.

До прошлого

Остается еще один существенный вопрос, обычно задаваемый начинающими любителями космологии:

— А что было за секунду до первичного мирового взрыва? За год? За сто миллиардов лет?

До взрыва было, вероятно, очередное сжатие, до него — расширение, еще раньше, быть может, — опять- таки взрыв и т. д. Такой ответ допустим. Но в нем молчаливо признается возможность отсчета времени в какой-то внешней, не принадлежащей нашему миру, системе отсчета.

«Не выходя» же из нашей Метагалактики, подобный отсчет выполнить, строго говоря, невозможно.

Согласно решению Фридмана, время до начала расширения мира находилось, если воспользоваться терминами алгебры, под квадратным корнем и имело отрицательный знак. Оно было мнимым. Другими словами, его физически не существовало. Во всяком случае, в том понимании, которое использует наша физика.

Тут нет никакой мистики, никакой непознаваемости. Структура общей теории относительности такова, что ей доступны причинные связи только той формы физической

природы, какая есть. Пока мир хотя бы похож на современный, теория действует и может сказать очень многое. Но в качественно ином мире (а таким и было, конечно, это самое «прамироздание») действовали другие причинно-следственные связи, недоступные теории Эйнштейна, как и всей физике, привычной нам и выведенной из доступных нам явлений.

Ну, а откуда-то извне, из иного пространственно-временного мира, подобно нашему (и, разумеется, вполне материального), отсчитывать в том времени наши события, конечно, не возбраняется. Теоретически это можем делать и мы.

Вечности и бесконечности

Пожалуй, надо отдельно сказать о старой-престарой проблеме, поныне волнующей любознательных людей. О философской вечности и бесконечности природы. Иногда на эту тему случались бурные споры. Философы и физики говорили как бы на разных языках. Иные философы наотрез отказывались признать физические идеи о возможной конечности и невечности мира. Ссылаясь на авторитеты, приводя множество цитат, они безапелляционно объявляли физиков идеалистами: ведь невечность мира наводила мысль о «творце».

Физики, в свою очередь, ругали философов догматиками, ссылались на свою науку, призывали поглубже заняться космологией. Что касается идеализма, то он, как напоминали физики, пристегивался в свое время и к бесконечной Вселенной. Тот же Ньютон хотел отождествить божество с абсолютным пространством и математическим временем.

Но сейчас страсти, кажется, поутихли. Большинство философов-материалистов сумели понять физиков, большинство физиков согласились с вдумчивыми философами.

Стало ясно, что физики, постигая структуру и историю мира, оперировали сугубо физическим пониманием пространства и времени, неразрывно связанным с системами отсчета механического движения. Потому-то выводы физиков относились лишь к одной «комнате» Вселенной — Метагалактике. А она, как выяснилось, вправе быть и конечной и бесконечной, в зависимости от средней плотности вещества.

Причем, как доказал советский космолог А. Л. Зельманов, и бесконечный Мегамир совсем не обязательно покрывает всю Вселенную. Он может быть лишь частью мира другой системы отсчета. В этом смысле бесконечное вправе оказаться частичкой даже конечного. (Хочется вспомнить чеховскую шутку о бесконечном мире в дупле чьего-то зуба!)

Нам с вами известен пример явления, которому разрешено сразу быть вечным и мгновенным: уже говорилось, что сверхгигантское тяготение способно для удаленного наблюдателя растянуть секунду в вечность. Камень, падающий в таком тяготении, для удаленного наблюдателя сначала ускорялся бы, а потом вечно замедлялся (так как попадал бы в области все более замедленного времени). А для самого камня продолжалось бы ускоренное падение. Наша вечность соответствовала бы его мгновению!

Для кого-то моментально вспыхнувшая пылинка, для кого-то бесконечно долгий и безмерно огромный мир! Кое-кто даже допускает, что элементарные частицы — вроде «входов» в безграничные миры. Вот вам еще один вывод науки, который, пожалуй, фантастичнее профессиональной фантастики!..

Четкое понимание роли систем отсчета в оценке мироздания — это, видимо, главное, что помирило спорщиков.

Теперь философы признали за физиками право измерять и оценивать любые физические времена и пространства, от бесконечно малых до бесконечно больших. И судить о том, каковы длительности и размеры любых объектов — от электрона до Вселенной. Физики же, проникая в дали природы, согласились, что нет резона навязывать философии чисто физическое понимание систем отсчета. Идея неисчерпаемости мироздания ныне не оспаривается никем. Даже если наша Метагалактика окажется конечной, это отнюдь не подорвет утверждения о вечности, бесконечности, неисчерпаемости и безмерной сложности всей природы в целом. В обобщенном философском понимании этих слов.

О чем пришлось умолчать

Вот так — торопливо, скомканно — я сообщил вам о начале Метагалактики и некоторых сопутствующих идеях. Достоверно, видимо, лишь то, что мир, ныне спокойный, около десяти — пятнадцати миллиардов лет тому назад был исполинским, практически мгновенным взрывом. Взрывом не разрушения, а созидания — созидания современной природы.

Этим, пожалуй, исчерпывается общепризнанное в создаваемой сейчас истории природы. Остальное — только предположения.

Метагалактическая космогония пока пробует силы. В арсенале ее еще много условного. Кое-кто из ученых считает ее поэтому спекулятивной, плохо обоснованной. Но фундамент ее надежен. Этот фундамент — космологические выводы теории относительности и физика микромира — поставлен на почву твердых фактов. Поэтому даже ворчуны и скептики из научного мира не отмахиваются от космогонических идей и серьезно их обсуждают. Поле же для дискуссий тут необозримо.

Многие из идей мне пришлось опустить. Например, не нашлось места рассказу о сверхзвездах — исполинских источниках лучистой энергии, которые находятся от нас в миллиардах световых лет. Быть может, некоторые сверхзвезды — это древнейшие сгустки «дозвездной» материи, «слепившиеся» из вещества, едва остывшего после первичного взрыва. Если так, то мы не только «слышим по радио», но и видим (разумеется, через хороший телескоп) величественную картину раннего детства Метагалактики.

Ни слова не сказано и о проблеме «устройства» пустоты, об античастицах и антимирах, ставших сегодня модной темой салонных разговоров и даже стихов. Оправдываюсь вескими причинами. Во-первых, для более или менее вразумительного рассказа тут понадобился бы тонкий разбор премудростей физики микромира, что заставило бы вдвое увеличить объем этой книжки (а редактор и так недоволен, что она вышла слишком толстой). Во-вторых, указанные идеи много раз описаны популяризаторами. В-третьих, уж слишком далеко ушли бы мы от исходного удивления падающему камню.

Ну, а теперь критически оглянемся назад.

 

Глава 28. ПОКАЯНИЕ И НАПУТСТВИЕ

Забытое чудо

Это еще не очень огорчительно, что я не растолковал нечто уже описанное и объясненное в других книжках. Тревожнее нижеследующее.

Если мне, автору, послушаться голоса своей совести и быть до конца откровенным (что, конечно, необходимо при уважительном отношении к читателю), то придется объявить вам со смущением:

несмотря на то что мы с вами шумно ликовали, когда разгадали, следуя Эйнштейну, тайну падения жерновов и пушинок;

несмотря на то что от полноты чувств был даже включен духовой оркестр;

несмотря на то что из своей разгадки мы выудили любопытные известия о Вселенной — и о ее строении, и о ее истории...

Так вот, несмотря на все это, наше объяснение чуда падения тел было, строго говоря, неполным, неокончательным, половинчатым. Бегство от удивления камню, летящему с Пизанской башни, следует поэтому признать незаконченным. Вот в чем тут дело.

Суть разгадки, к которой мы в свое время добрались, заключалась в блистательной возможности свести тяготение к инерции. Это и было сделано. Но не было выяснено, что же такое сама инерция.

Может быть, кто-нибудь помнит, что в самом начале книжки, впервые произнеся слово «инерция», мы с вами согласились, что она — великое чудо природы. Тогда мы ничего в ней не объяснили, сказав только, что она определяется знаменитым первым законом Ньютона как способность тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Потом мы поняли, что измеряется инерция инертной массой, чуть- чуть коснулись сил инерции, а далее увлеклись явлением, которое показалось нам еще более странным, — тяготением, долго и подробно его разбирали, в конце концов свели его к инерции, позабыв (с моей стороны — умышленно), что и она все еще не объяснена, все еще остается чудом. И вот только теперь снова вспомнили о ней.

Вспомнили только затем, чтобы объявить: причины явления инерции до сих пор неизвестны науке. Это надо немного пояснить.

Бегство не окончено

У Ньютона на свойстве инерции держалась «главная» мировая система отсчета (вспомните наш фантастический «аквариум»). Недаром она получила название инерциальной. Первый закон механики утвердил ее тем, что движение тел, не подверженных действию сил (то есть по инерции), признал прямолинейным (тут неявное узаконение евклидова абсолютного пространства) и равномерным (математическое время).

Эйнштейну единая инерциальная система отсчета не понадобилась. Вместо нее появился моллюск отсчета. Инерция же осталась и в основе моллюска. Правда, стала сложнее. Телу, свободно двигающемуся (а также падающему) по какой-то определенной геодезической линии, благодаря инерции предписывалось следовать далее только по этой линии. Так преобразился первый закон механики. Но и обновленный, он лишь признал существование инерции, не вскрыв ее причин.

Между тем физикам очень хочется понять наконец эти причины. Постичь, почему телу, находящемуся вдали от тяготеющих масс, в равной мере разрешено покоиться и двигаться прямо и равномерно. Почему, падая, оно может пребывать на любой геодезической линии, но ни на йоту не должно смещаться с нее.

Я уже сообщал вам: в прошлом веке некоторые физики думали, что в свойстве инерции заключена связь любого тела со всем миром, что даже на самое удаленное тело действует совокупность звезд — и это их совместное влияние есть инерция. Красивая, очень привлекательная идея.

Но когда пришел Эйнштейн и звездам, галактикам была отдана огромная роль в формировании мира (вспомните наши космологические экскурсы), инерция все равно осталась необъясненной. По очень простой причине: согласно общей теории относительности, она остается и в абсолютно пустом пространстве (ибо там не исчезает, а лишь выпрямляется моллюск отсчета).

«Захваты», запрещающие камню ускоряться или останавливаться, должны действовать и без звезд. Другими словами, и в идеально «выметенной» Вселенной мы будем чувствовать перегрузки в набирающем скорость звездолете.

Постичь инерцию призвана новая, еще не родившаяся теория, которая еще глубже проникнет в физическую суть вещей, чем гениальная общая теория относительности Эйнштейна.

Но пока неизбежно следующее резюме. Поскольку инерция, к которой у Эйнштейна сведено тяготение, осталась непонятной, от удивления падающему камню мы так-таки не убежали, несмотря на все старания.

Ничего не поделаешь, возле этого простейшего явления пока стоит в недоумении сама наука. И готовится к новому рывку в беге познания. Чтобы потом встали на очередь следующие удивления, следующие рывки...

Долго ли ей "бежать?

Я думаю, всегда.

И это, пожалуй, совсем неплохо.

Бегство от удивлений — отличное занятие!

#doc2fb_image_0300004E.png

Оглавление

Приглашение к бегству

Часть первая УДИВЛЕНИЕ ПАДЕНИЮ

Часть вторая УДИВЛЕНИЕ БЫСТРОТЕ

Часть третья УДИВЛЕНИЕ ТЯГОТЕНИЮ

Часть четвертая УДИВЛЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ

Для старшего возраста

Глеб Борисович Анфилов. бегство от удивлений

Научно-художественная литература Ответственный редактор В. С. Мальт. Художественный редактор Л. Д. Бирюков. Технический редактор И. Я. Колодная. Корректоры Л. М. Дмитрюк и В. И. Дод. Сдано в набор 4/IX 1973 г. Подписано к печати 1/11 1974 г. Формат 84X108732. Бум. типогр. № 1. Печ. л. 9. Усл. печ. л. 15,12. Уч.-изд. л. 14,89. Тираж 100 000 экз А03668. Заказ № 1293. Цена 61 коп. Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Детская литература». Москва, Центр, М. Черкасский пер. 1, Ордена Трудового Красного Знамени фабрика «Детская книга» № 1 Росглавполиграфпрома Государственного комитета Совета Министров РСФСР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва. Сущевский вал, 49.