home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add

реклама - advertisement



XII

К Ариане Томаш вернулся таким взвинченным, что уже не мог сосредоточиться на работе. Чем больше он смотрел на четверостишие, тем дальше были мысли. Глаза глядели на нацарапанные на бумаге строки, но не видели их. Вряд ли ему разрешат взять с собой вещи. Значит, багаж придется бросить здесь, а с собой взять только самое необходимое. Ведь если его увидят выходящим в полночь из отеля с дорожным рюкзаком, это, конечно же, вызовет подозрения. И потом, пройти незамеченным мимо ресепшн, швейцара и других служащих невозможно. Не удивит ли их странный ночной выход постояльца? Не забьет ли гостиничный персонал тревогу? А когда они проберутся в министерство, как все сложится там?..

— Томаш! Томаш!

Историк встрепенулся, возвращаясь к действительности.

Ариана обеспокоенно всматривалась в его бледное лицо.

— Да все нормально, не беспокойтесь.

— Такое впечатление, будто вы не слышите, что я вам говорю. — Иранка склонила голову набок. — Вы устали?

— Э-э-э… м-да, пожалуй, немного.

— Может, хотите отдохнуть?

— Нет-нет, что вы. Давайте продолжим, а вот после обеда я лучше отдохну. Как вы на это посмотрите?

— Разумеется, поступайте, как вам удобнее.

Томаш вздохнул и вновь невидящим взглядом уперся в четверостишие.

— Я не знаю, как взломать код, не имея ни малейшего представления о тематике Эйнштейновой рукописи. — Томаш почти умоляюще посмотрел ей в глаза. — Может, вы приоткроете завесу таинственности? Совсем чуть-чуть…

Ариана обеспокоенно оглянулась.

— Нет, это невозможно. В том числе и для вашего же собственного блага.

— Прошу вас…

— Нет.

— Послушайте, если вы ничего не подскажете, мы не продвинемся ни на шаг. Нужно, чтобы вы дали мне направление.

Иранка пристально посмотрела на него, словно решая, что делать.

— Я не раскрою вам содержания рукописи, это опасно и для вас, и для меня, — понизив голос, сообщила она. — Единственное, что я могу сказать: мы сами заинтригованы этим документом и полагаем, что только разгадка головоломок позволит его понять. — Ариана неопределенно пожала плечами. — И еще я могу определить место этой работы в научном наследии Эйнштейна. Вам это интересно?

— Конечно, я весь внимание.

Иранка откинулась на спинку дивана, собираясь с мыслями.

— Скажите, Томаш: вы когда-нибудь слышали о так называемой теории всего?

— Прошу прощения, не доводилось.

— А что такое теория относительности представляете?

— Ну да, это как раз представляю.

— Так вот. Можно сказать, что подходы к теории всего побудила искать именно теория относительности. До Эйнштейна физика основывалась на трудах Ньютона, которые прекрасно объясняли мир, каким его тогда видели люди. Однако имелись две проблемы, связанные со светом, которые никак не удавалось решить. Первая касалась объяснения причин испускания света нагретыми телами, а вторая — определения постоянного значения скорости света.

— То есть свет на проблему света пролил не кто-нибудь, а Эйнштейн, — скаламбурил Томаш.

— Именно. В 1905 году Эйнштейн предложил разработанную им специальную теорию относительности, в которой установил связь между пространством и временем и постулировал их относительность. Так например, движение тела в пространстве сопровождается изменением времени. Не относительно, а абсолютно только одно — скорость света. Эйнштейн предсказал, что при скоростях, близких к световой, время замедляется, а расстояние уменьшается, то есть происходит сокращение длин и длительностей.

— Это мне известно.

— Очень хорошо, я не буду тратить на это время. Итак, если все, за исключением скорости света, относительно, в таком случае относительны также масса и энергия. Более того: они не только относительны — масса и энергия являются двумя сторонами одной медали.

— Вы имеете в виду знаменитое уравнение Эйнштейна?

На листке черновика Ариана вывела формулу:

Формула Бога

— Да. Энергия равна произведению массы на скорость света в квадрате.

— Если память мне не изменяет, именно это уравнение дало толчок к разработке атомной бомбы.

— Точно. Как известно, величина скорости света огромна. Возведенная во вторую степень, она выражается невероятным числом, которое указывает, что даже мизерная частичка массы обладает колоссальным количеством энергии. К примеру, возьмем ваш вес. В вас, должно быть, килограммов восемьдесят, да?

— Около того.

— Это значит, что в вас содержится количество материи, достаточное для производства энергии, которая может в течение целой недели обеспечивать электричеством малый город. Единственная трудность заключается в преобразовании данной материи в энергию.

— Это имеет какое-то отношение к сильному взаимодействию, удерживающему в целостности атомное ядро?

Ариана подняла бровь.

— А вы и такое знаете…

— Должно быть, где-то читал.

— Хорошо. Итак, прошу вас сосредоточиться на идее, что энергия и масса — две стороны одной медали. Это значит, что одну можно преобразовывать в другую, то есть энергию трансформировать в материю, а материю — в энергию.

— Иначе говоря, путем превращения из энергии можно получить, предположим, камень?

— Да, теоретически это возможно, хотя преобразование энергии в массу — нечто такое, что в обычных условиях мы не наблюдаем. Но это происходит. Например, при приближении скорости тела к световой время замедляется, а масса данного тела возрастает. В подобных условиях энергия движения переходит в массу.

— Но это хоть раз удалось зафиксировать?

— Да. На ускорителе частиц ЦЕРН[12], в Швейцарии, электроны разгоняли до такой скорости, что их масса увеличивалась в сорок тысяч раз. Есть даже фотографии следов протонов после столкновений, представьте себе.

— Карамба!

— Поэтому никакое тело не способно достигнуть скорости света. Случись подобное, масса данного тела возросла бы до бесконечных величин, а это, в свою очередь, потребовало бы бесконечного количества энергии для приведения его в движение. Одним словом, такого просто не может быть. Отсюда принято говорить, что скорость света — это предельно возможная скорость во Вселенной. Резюмируя: ничто не может достичь скорости света, поскольку если бы некое тело смогло ее развить, масса его стала бы бесконечно огромной.

— А сам свет из чего состоит?

— Из частиц, называемых фотонами.

— А у этих частиц не возрастает масса, когда они перемещаются со скоростью света?

— В этом-то все и дело. Фотоны — это безмассовые частицы, которые находятся в состоянии чистой энергии, и даже время для них не существует. Поскольку они движутся со скоростью света, Вселенная для них является вневременной — она с точки зрения фотонов, рождается, растет и умирает в одно мгновение. — Ариана отпила глоток апельсинового сока и не глядя на Томаша продолжила: — Возможно, вы не знаете, что существует не одна теория относительности, а две… Как я уже отмечала выше, специальную, или частную теорию относительности Эйнштейн выдвинул в 1905 году. В ней он объяснил целый ряд физических явлений, однако его специальная относительность вступила в конфликт с классическим взглядом на гравитацию, и данную проблему требовалось решить. Ньютон считал, что резкое изменение массы предполагает моментальное изменение силы гравитации. Но такого не может быть, поскольку для этого требуется, чтобы существовало нечто более быстрое, чем свет. Предположим, что в данный момент на Солнце происходит вспышка. Специальная теория относительности предусматривает, что указанное событие на Земле ощутят по прошествии восьми минут, ибо ровно столько времени требуется свету, чтобы покрыть расстояние между Солнцем и Землей. По Ньютону же выходило, что эффект должен ощутиться мгновенно. То есть на Земле вспышку должны почувствовать в тот самый момент, когда она происходит на Солнце. Однако это невозможно, ибо ничто не перемещается в пространстве быстрее света, не так ли? Для решения этой и других проблем в 1915 году Эйнштейн создает общую теорию относительности, согласно которой чем большей массой обладает тело, тем более искривлено пространство вокруг него, а следовательно, тем большую силу притяжения это тело имеет. Например, у Солнца притяжение более сильное, чем у Земли, потому что оно обладает значительно большей массой. Это понятно?

— Гм-мм… А можно поподробнее?

Ариана развела руки в стороны.

— Представьте себе пространство в виде туго натянутой простыни, которую мы держим за углы. А теперь представьте, что на эту простыню, посредине, поместили футбольный мяч. Простыня под мячом искривится, ведь так? Если я теперь брошу на нее, скажем, бусину, эта бусина покатится к середине простыни, притягиваемая мячом. Во Вселенной происходит то же самое. Солнце столь велико, что пространство вокруг него искривлено. Если какой-либо внешний объект приблизится к Солнцу с незначительной скоростью, этот объект о него разобьется. Если же приблизится объект, сравнимый по своей массе и скорости движения с Землей, то, подобно нашей планете, он станет обращаться вокруг Солнца, не падая на него и не убегая от него. А если таким объектом будет фотон, двигающийся со скоростью света, то при приближении к Солнцу он лишь немного искривит свою траекторию и убежит от светила, продолжая свой путь. В этом состоит суть общей теории относительности. Все тела деформируют пространство, и чем большую массу имеет тело, тем сильнее оно деформирует пространство вокруг себя. А поскольку пространство и время — две стороны одной медали, как и некоторым образом энергия с материей, это означает, что тела деформируют также и время. Чем большей массой обладает тело, тем медленнее течет время вблизи него.

— И какое отношение все это имеет к рукописи Эйнштейна?

— Может, самое прямое, а может, никакого, не знаю. Однако важно, чтобы вы понимали, что рукопись вышла из-под пера Эйнштейна в период, когда он работал над созданием единой теории поля.

— Ах да. Это еще одна теория Эйнштейна? Двух теорий относительности оказалось недостаточно?

— Эйнштейн сначала полагал, что достаточно, но вдруг столкнулся с квантовой теорией. — Ариана вновь склонила голову набок. — Надеюсь, вы знаете, что такое квантовая теория?

— Даже не знаю, что вам сказать.

— Не комплексуйте, — успокоила Ариана. — Некоторые ученые, работавшие над квантовой теорией, так и смогли ее постигнуть.

— Ну что ж, вы рассеяли мои тревоги.

— Итак, вопрос в следующем. Ньютонова физика отвечает потребностям нашей повседневной жизни. Чтобы построить мост или вывести спутник на околоземную орбиту, инженеры обращаются к физике Ньютона и Максвелла. Классическая физика дает сбой только тогда, когда мы сталкиваемся с тем, что не является частью нашей каждодневной практики и опыта, например, когда речь заходит об экстремальных скоростях или о мире частиц. Если для решения проблем, связанных с большими массами и высокими скоростям ми, появились две Эйнштейновы теории относительности, то для проблем мира частиц возникла квантовая теория.

— Таким образом, относительность — это для макро-, а квантовость — для микрообъектов.

— Ну да. — Ариана поморщилась. — Хотя важно отметить, что проявления мира микрочастиц макроскопичны, что вполне очевидно. Итак, квантовая теория появилась в 1900 году как следствие труда Макса Планка об испускании света горячими телами. Позже ее развил Нильс Бор, создавший самую известную теоретическую модель атома — ту самую, в которой электроны вращаются по орбитам вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца.

— Ну, это — широко известный факт.

— Но гораздо менее известно о необычном поведении частиц. Некоторые физики пришли к выводу, что субатомные частицы способны переходить с одного уровня энергии на другой, минуя переходное состояние.

— Минуя переходное состояние между двумя уровнями?

— Это весьма странное и спорное явление получило название квантового скачка. Его можно сравнить с подъемом человека по лестнице. Мы переступаем со ступеньки на ступеньку без каких бы то ни было промежуточных этапов между ними, ведь так? Между двумя ступеньками нет полуступеньки. Мы как бы подпрыгиваем и сразу оказываемся выше. И есть физики, которые отстаивают идею, что в мире квантов на уровне энергетических состояний происходит нечто подобное. Переход из одного состояния в другое выполняется без промежуточных стадий. Нам известно, что микрочастицы перемещаются скачкообразно. Но некоторые исследователи полагают, что когда речь идет о субатомном мире, пространство перестает быть непрерывным и становится как бы дробленым, порционным. То есть скачки совершаются без прохождения через промежуточное состояние. — Ариана опять сморщила лоб. — Должна сказать, лично я так не считаю и никогда не встречала никаких доказательств, это подтверждающих.

— Действительно, эта идея… э-э-э… довольно странная.

Ариана подняла кверху указательный палец.

— Это еще не все. Было установлено, что материя проявляется одновременно в частицах и в волнах. Как пространство и время или энергия и масса являются двумя сторонами одной медали, так же обстоит дело и с волнами и частицами, которые представляют две ипостаси материи. Проблема дала о себе знать, когда возникла необходимость перевести это в плоскость механики, которая позволяет предвидеть поведение материи. В классической и релятивистской физике механика детерминирована. Если, скажем, нам известно, где сейчас находится Луна, каковы направление и скорость ее движения, мы в состоянии рассчитать местоположение нашего спутника в определенный момент в будущем или прошлом. Например, Луна движется со скоростью тысяча километров в час в левую сторону от наблюдателя, это значит, что через час она переместится на тысячу километров влево. Это и есть механика. Благодаря ей, зная положение и скорость объектов, возможно предвидеть их эволюцию в пространстве. В квантовом мире все функционирует иначе. Даже если мы знаем координаты частицы, определить ее точную скорость нельзя. А если нам известна скорость, мы не можем зафиксировать точное местоположение. Это называется принципом неопределенности, идею которого сформулировал в 1927 году Вернер Гейзенберг. Принцип неопределенности сводится к тому, что мы можем знать достоверно либо скорость частицы, либо ее положение, но не то и другое одновременно.

— И как в таком случае узнают о перемещении частицы?

— В этом-то и проблема, что не узнают. Я могу знать местоположение и скорость Луны и таким образом рассчитать ее путь в прошлом и будущем. Но никакой метод не способен точно определить положение и скорость электрона, а потому я не в состоянии вычислить его перемещения ни в прошлом, ни в будущем. Это и есть неопределенность. Чтобы разрешить ее, квантовая механика обратилась к расчету вероятностей. Если, допустим, имеется две щели, через которые может пройти электрон, вероятность прохождения через каждую из них — правую или левую — равна пятидесяти процентам.

— Отличный способ решения проблемы.

— Да, но Нильс Бор усложнил задачу, сказав, что электрон пройдет одновременно сразу через обе щели — и через правую, и через левую. Иначе говоря, он может в одно и то же время находиться в двух местах.

— Но это невозможно.

— И тем не менее квантовая теория это предусматривает. Если мы поместим электрон в коробочку, условно поделенную на две части, электрон будет находиться одновременно в обеих ее частях в волновой форме. Однако стоит нам заглянуть внутрь коробочки, как волна немедленно рассеется, и электрон преобразуется в частицу, находящуюся в одной из частей коробочки. Если же мы не будем заглядывать, электрон продолжит пребывать одновременно в обеих частях в форме волны. Даже если обе части разделить не условно, а реально, а получившиеся две новые коробочки разнести, предположим, на расстояние в тысячу световых лет, электрон все равно продолжит оставаться одновременно в обеих. Но как только мы решим понаблюдать, что происходит в ближайшей к нам коробочке, электрон займет место в одной из них.

— Получается, что электрон занимает то или иное место, только когда за ним наблюдают? — с недоверчивым видом изрек Томаш. — Интересная история!

— Первоначально роль наблюдателя была выведена в принципе неопределенности. Гейзенберг пришел к заключению, что наблюдатель не способен знать одновременно точное местоположение и скорость частицы. Однако теория эволюционировала, и действительно, появились сторонники идеи, что электрон занимает то или иное место только тогда, когда за ним наблюдают.

— Но это лишено всякого смысла…

— Точно так же считали другие ученые, в том числе Эйнштейн. Поскольку расчет уступал место вероятности, Эйнштейн объявил, что Бог не играет в кости[13], имея в виду, что положение частицы не может зависеть от присутствия наблюдателей, а уж тем более определяться при помощи расчета вероятности. Частица находится либо здесь, либо там, но не может быть и тут и там одновременно. Не принимая теорию Гейзенберга, физик по фамилии Шрёдингер для изобличения абсурда изобрел парадоксальную ситуацию. Он предложил живого кота поместить в ящик, где имелась запаянная склянка с цианистым калием и способное ее разбить устройство, приводимое в действие квантовыми процессами. Вероятность активации данного ударного механизма составляла пятьдесят процентов, то есть склянка с равной мерой вероятности либо оставалась целой, либо разбивалась вдребезги. В соответствии с квантовой теорией, в закрытом ящике два одинаково вероятных события происходят одновременно, и следовательно, кот должен был остаться одновременно и жив, и мертв. Точно так же, как электрон, если за ним не вести наблюдение, одновременно находится в обеих частях коробки. Ну разве это не абсурд?

— Конечно, это ни в какие ворота не лезет!

— И Эйнштейн так же думал. Но дело в том, что теория эта, сколь бы претенциозной и надуманной она ни представлялась, четко состыковывается с экспериментальными данными. Всякий ученый знает, что всегда, когда интуиция вступает в противоречие с математикой, верх берет математика. Так было, например, когда Коперник объявил, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Интуиция подсказывала: «Земля — это центр», поскольку все, казалось, крутится вокруг матушки-Земли. Но теория Коперника обрела союзников в лице математиков, которые при помощи известных им уравнений убедились, что лишь вариант «Земля вращается вокруг Солнца» находится в полном согласии с математикой. Поверили алгеброй гармонию. И сегодня мы знаем: математика оказалась права. То же самое происходило с обеими теориями относительности. В них много такого, что противоречит логике. Например, идея о расширении времени и прочее в том же духе, но ученые приняли эти концепции, поскольку они соответствуют математическим знаниям и наблюдениям за реальной действительностью. Бессмысленно звучит утверждение, что электрон, если за ним не наблюдать, находится одновременно в двух местах. Это противоречит интуиции, однако один к одному состыковывается с математикой и соответствует экспериментальным данным.

— А если так, то…

— Однако Эйнштейн этим не удовлетворился. По одной простой причине: дело в том, что квантовая теория не сочеталась с теорией относительности. То есть одна была хороша для понимания мира макрообъектов, а другая работала при объяснении мира атомов. Эйнштейн исходил из того, что Вселенной не могут править разные законы, детерминистские — макро- и вероятностные — микрообъектами. Должен существовать единый свод правил. И он начал искать объединяющую теорию, которая бы представляла фундаментальные силы природы как проявление некой единой силы. Его теории относительности свели к единой формуле всю совокупность законов, управляющих пространством, временем и гравитацией. Новая теория, как ему виделось, должна была свести к общей формуле законы, которые обусловливают явления гравитации и электромагнетизма. Он был убежден, что сила, приводящая электрон в движение вокруг ядра атома, сродни той силе, которая заставляет Землю обращаться вокруг Солнца. Он назвал свой вариант единой теорией поля. Именно над ней работал Эйнштейн, когда из-под его пера вышла эта рукопись.

— Полагаете, «Формула Бога» связана с этими поисками?

— Не знаю, — призналась Ариана.

— А если это так, какой смысл во всей этой секретности?

— Послушайте, я не знаю, так ли это. Я прочла документ, и, знаете, он производит странное впечатление. А сохранить его в тайне решил ведь не кто-нибудь, но сам Эйнштейн. По-видимому, у него были на то веские основания.

— Но если «Формула Бога» не имеет отношения к единой теории поля, к чему она имеет отношение? — И словно размышляя вслух, Томаш с выпросительной интонацией продолжил: — К ядерному оружию?

Ариана предварила свой ответ напряженно-внимательным взглядом, устремленным на португальца.

— Я сделаю вид, будто не слышала вашего вопроса, — отчеканила она, медленно произнося каждое слово. — И больше не возвращайтесь к разговору на эту тему, вы поняли? — Ее указательный палец коснулся лба. — Ваша безопасность зависит от вашего благоразумия.

Томаш помолчал, думая о прозвучавшем в ее словах предостережении, в задумчивости повел головой, и глаза его остановились на группе пакистанцев, входивших в гостиничный ресторан. Это зрелище подсказало ему идеальный предлог поставить точку в разговоре.

— Вы не проголодались? — поинтересовался он.


предыдущая глава | Формула Бога | cледующая глава