Страница 24 из 41
Наш маршрут в сторону гор проходит по высохшему руслу небольшой речушки. Невысокая дамба. Распаханные террасы. О том, что речушка не всегда выглядит столь миролюбиво, молчаливо свидетельствуют слои гальки и валунов в карьере, откуда местные жители берут материал для отсыпки дороги. Через некоторое время поля кончаются, и сухое русло превращается в глубокий и узкий каньон, прорезающий толщу красных глин, сверху покрытых нашлепкой из лесса. Следы оползней видны повсюду. На некоторых участках их тела практически полностью перегораживают речную долину. Отвесные стены. Полумрак. Трупик хомяка-неудачника. Мысль о том, что в любой момент тонны породы могут обрушиться сверху, вызывает неприятный холодок.
В месте, где русло неожиданно разделяется на три рукава, долина расширяется. И нам открывается почти фантастический мир, в котором противостоят друг другу две стихии — земля и вода. Лишенные растительности склоны — легкая добыча эрозии. Вода размывает лесс и глину. Проникает по трещинам вглубь. Прогрызает себе новые и новые пути. Строит причудливые замки. И сразу же начинает их разрушать. Земля не остается в долгу, всеми силами стараясь запереть водный поток, не дать ему выхода. После очередного оползня-обвала этот маневр удается. Но вода не сдается, копит силы для решающего прорыва, которому обычно предшествует катастрофический ливень. Вода, объединившись с землей, устремляется вниз, в долину. И горе тому, кто окажется на пути этого потока, именуемого сель.
Краткая географическая справка. В лессовой провинции Ганьсу и прилегающих районах ежегодно выпадает от 250 до 500 миллиметров атмосферных осадков. Дожди эти трудно предсказуемы и носят катастрофический характер. По данным наблюдений за период с 1952 по 1985 годы, до сорока процентов годовой суммы осадков могло пролиться на землю во время одного ливня. В 1965 — 1979 годах в районе было зарегистрировано более тысячи лавин и оползней, унесших жизни двух с лишним тысяч людей. В 1983 году селевой поток из воды и лесса разрушил четыре деревни и уничтожил 227 человек. По официальной статистике, на это ушло всего 57 секунд...
Сколько секунд понадобилось на уничтожение древней Ладзи? Уцелел ли кто-нибудь из ее жителей? Ответы на эти вопросы вряд ли когда-нибудь удастся получить. И хотя имя убийцы установлено, у нас впереди много работы. Измерения, отбор проб, картирование, ландшафтное моделирование. И вопросы: была ли катастрофа четырехтысячелетней давности единственной или не раз повторялась? И ждать ли ее повторения в ближайшем будущем?
Остается и еще вопрос, который вправе задать каждый. А нужно ли тратить силы и немалые средства на то, чтобы ворошить землю в поисках прошлого? Вместо ответа приведу выдержку из бюллетеня, выпускаемого добровольной ассоциацией изучения истории Японии. В статье, посвященной неолитической стоянке Саннаи- Маруяма, говорится: «...Мы верим, что знания о людях, которые жили на этом месте пять тысяч лет тому назад, помогают нам, живушим в двадцать первом веке. Уроки прошлого стимулируют наше воображение и обращают наши мысли к природе».
Наперегонки со светом
Несколько последних лет ознаменовались целой серией экспериментальных сюрпризов, связанных со скоростью света.
Можно сказать, что образовалось хотя и небольшое, однако весьма пестрое — по разбросу подходов, — но притом вполне серьезное сообщество физиков, основательно взявшихся за опьггы с этой фундаментальной константой. Вроде бы что еще можно из нее извлечь после более чем трех столетий многократных и тщательных ее измерений, разве что точнее определить?
Оказывается, не только — открылось много чего любопытного и парадоксального, связанного с ней. Как в свое время поражала невероятно большая величина этой скорости, как трудно было смириться с тем, что эта величина предельная и непреодолимая, как внезапно выяснилось ее принципиальное участие в обосновании огромных запасов внутриядерной энергии, так сегодня словно одномоментно был преподнесен целый букет неожиданностей и противоречий. Чего стоит только сообщение о том, что свет можно остановить!
За россыпью разнородных, затрагивающих чуть ли не все области физики экспериментов — блестящих, порой нобелевского ранга экспериментов, замаячила тень разобщенности, рассогласованности, фрагментаризации. Это ощущение в данном случае особо важно подчеркнуть. Дело в том, что постепенно раскрывая свои тайны, скорость света возникала практически везде, где речь шла о самых глубинах физической науки. Ее всеобщность, воистину универсальность связывали вместе расползавшиеся вширь и вглубь знания о природе, служили «скрепами» в построении единой физической картины мира. Поэтому недавние опытные результаты, вернее, многообразие их интерпретаций, можно было расценить как покушение на долго и мучительно выстраиваемую цельность.
Отсюда понятно, почему в спорах теоретиков нет никакого праздного любопытства — столь велика цена неразрешенных расхождений, тем более когда возникает соблазн пересмотреть сложившуюся картину и тем паче переписать ее на новых основаниях. Актуальности этой теме придает и практическая ее направленность. Опыты, о которых идет речь, связаны в том числе с одной из самых привлекательных научно- технических идей будущего — с созданием квантового компьютера (о нем наш журнал писал в № б за этот год) и с одним из самых загадочных явлений — передачей гравитационного воздействия (о чем мы непременно еще напишем в скором будущем).
Испанский физик Хумберто Мичинел из университета города Виго столкнулся с удивительным явлением. Он проводил опыты с лазером, замедляя его лучи с помощью специально подобранных материалов. Моделируя происходящее на компьютере, ученый рассекал замедленные лучи лазера на отдельные импульсы, длившиеся несколько миллисекунд. Оказалось, что эти пучки света начинают принимать форму капель, да и вообще ведут себя, как жидкость: они обладают поверхностным натяжением; лопаются, как капли воды, встречая препятствие. До сих пор, с физической точки зрения, это считалось невозможным. Да, свет обладает не только волновыми, но и корпускулярными свойствами, например, оказывает давление. Но разве может свет превращаться в твердое вещество или жидкость, ведь он состоит не из атомов — из фотонов? Однако в моделях Мичинела заманчиво кружились капельки света.
Конечно, экран компьютера — не лабораторная установка. Сделанные выводы надо подтвердить экспериментальным путем. Если свет и впрямь можно превращать в отдельные капли, то они найдут применение в оптическом компьютере. Подобные машины будут работать намного быстрее традиционных компьютеров. Сейчас разрабатываются оптические компьютеры, но — вот проблема! — световыми лучами трудно управлять. Другое дело — капли света! Так существуют ли они?
Еще в конце шестидесятых годов стало известно, что лазерный луч может самофокусироваться. Энергия падающей световой волны повышает коэффициент преломления среды, которая действует как фокусирующая линза. Позднее выяснилось, что в воздушной среде инфракрасные импульсы света могут вновь расширяться, если их интенсивность достигнет определенного уровня. В середине девяностых годов удалось сбалансировать фокусирующие и дефокусирующие эффекты, подобрав интенсивность и диаметр светового луча. Итак, инфракрасные импульсы длительностью всего несколько сотых фемтосекунды могли распространяться в воздухе на несколько сотен метров, не меняя диаметра (одна фемтосекунда равна 0,000 000 000 000 001 секунды).
Французский физик Стелиос Цорцакис с коллегами впервые доказали, что подобное явление возможно и в твердой среде. Во время опыта они направляли ультракороткие инфракрасные импульсы в сторону кварцевого блока. Как выяснилось, световой луч проникал в глубь кварца более чем на сантиметр, а его диаметр изменялся всего на 20 микрометров.