Чем мир держится?

…Материалистическое мировоззрение означает просто понимание природы такой, какова она ест, без всяких посторонних прибавлений…

Но пока где же она, отрицательная гравитация? Ответов несколько. Самый простой и, пожалуй, самый по духу традиционный из них объясняет отсутствие тел с отрицательной тяжелой массой исторически. Они родились из предполагаемого «первояйца» вместе с обычными телами. Но, подгоняемые силами отталкивания, давно разлетелись из пределов наблюдаемой части Вселенной или равномерно рассеялись по Вселенной. Метагалактика и сама-то разбегается, причем скорость этого разбегания, как мы видим, умеряется взаимным притяжением ее составных частей. А тела с отрицательной массой только разгонялись.

Второй ответ парадоксален, причем парадоксален уж очень наглядно.

У каждого тела две массы, равные друг другу, — тяжелая и инертная. Представим себе, что обе они поменяли свой положительный заряд на отрицательный. Теперь рассмотрим, как будет себя вести отрицательная инертная масса при отсутствии (конечно, невозможном на самом деле) массы тяжелой.

Вы толкаете тело, и оно ответит вам движением в вашу сторону, тем более быстрым, чем сильнее был толчок. А чтобы остановить такой предмет, его придется подталкивать сзади…

Первый закон механики Ньютона будет полностью справедлив и для поразительного вещества с инертной антимассой, только действие силы будет проявляться «не в ту сторону». Забавно, наверное, было бы побывать — хоть в фантастическом рассказе — на планете, где все происходит по первому антизакону механики Ньютона (или первому закону антимеханики).

Если здесь дверь в доме открывается внутрь, ее надо тянуть к себе при входе и толкать от себя при выходе из дома.

Представим теперь себе космическое тело, наделенное сразу отрицательной тяжелой и отрицательной инертной массами. Тяжелая масса его отталкивается от обычного космического тела, но «наоборотная» инертная масса реагирует на отталкивание по-своему, обращая его снова в притяжение. Результат: отрицательный гравитационный заряд проявляет себя точь-в-точь как положительный. Поди теперь определи, какая звезда или планета в самом деле имеет отрицательную массу…

Профессор Нью-Йоркского университета Б. Хоффман предполагает, что положительная масса может превращаться в отрицательную при потере большого количества энергии в виде гравитационного излучения. Но если под сомнением находится сама отрицательная масса, то еще сомнительней превращение в нее массы положительной.

Все это, конечно, сугубо абстрактные примеры. Между тем с возможностью существования (принципиального) отрицательной массы связана ведь возможность ее искусственного создания (пока — весьма проблематичная возможность, которая проходит скорее по ведомству научной фантастики). А единственный путь к кэйвориту, который можно хотя бы представить — по аналогии с изоляцией от электромагнитного заряда — видится в создании слоя вещества, в котором положительным массам противопоставляются отрицательные[22]. Мечта же о кэйворите, по мнению академика А. 3. Петрова и некоторых других ученых, вполне осуществима, в будущем, конечно.

Артур Кларк в своих «Чертах будущего» сформулировал полушутливый «Закон Кларка»: «Когда выдающийся, но уже пожилой ученый заявляет, что какая-либо идея осуществима, он почти всегда прав. Когда он заявляет, что какая-либо идея неосуществима, он, вероятнее всего, ошибается». «Пожилой возраст» применительно к физикам для Кларка означает просто: «после тридцати лет». А «положительные» высказывания о кэйворите принадлежат ученым, которым было в момент такой оценки значительно больше тридцати.

Надо, конечно, оговориться, что «единственный путь, который можно хотя бы представить», и путь, на котором в дальнейшем действительно находится решение, далеко не всегда совпадают, когда доходит до дела.

Существование отрицательной массы поставило бы науку перед рядом серьезнейших проблем. То, что при этом оказались бы возможны (не будем входить в подробности, почему именно) температуры ниже абсолютного нуля, — мелочь рядом с путаницей, которая может возникнуть с самым важным научным законом, гласящим, что причина всегда предшествует следствию.

Вероятнее всего, что именно к возможности отрицательной массы и придется отнести слово «никогда» в заголовке последнего большого раздела книги. Весьма вероятно также, что оно относится и к гипотетическим объектам, ставшим предметом следующей главы — тахионам, частицам, двигающимся быстрее света. Тахионы как будто не имеют прямого отношения к проблеме гравитации. Правда, в некоторых сомнительных гипотезах гравитации их привлекают для объяснения «причины тяготения». Частицы «тахионного газа» играют роль придуманных Лесажем и упомянутых в первом разделе книги частиц, подталкивающих тяготеющие тела друг к другу.

Однако современная, разрабатываемая десятками физиков гипотеза тахионов родилась на фундаменте специальной теории относительности, а та ведь очень тесно связана с теорией гравитации.

Главное же — «сверхсветовые» экскурсы физиков, даже если они приведут в тупик, показывают возможности современной теории, в частности ее умение обходить ею же установленные запреты. Опять-таки в этом разделе мы заглядываем в будущее, а уж к этому процессу предположение о тахионах, верно оно или неверно, со всей очевидностью имеет отношение.

Быстрее времени?

Вернемся снова к «парадоксу парадоксов» Нильса Бора: великая истина — это истина, противоположность которой — также великая истина.

Теория относительности Эйнштейна решительно утверждает: по мере приближения скорости любого «предмета» — от элементарной частицы до звездолета — к скорости света масса этого «предмета» будет расти в такой степени, что один какой-нибудь атом может достичь массы целой галактики. Да и как же иначе, если со скоростью растет энергия, а следовательно, и масса тела.

Итак, скорость света в природе — предел всех возможных скоростей. Роль этого положения для наших представлений о мироздании невозможно переоценить. Недаром же световыми годами исчисляют земные ученые расстояния до звезд и галактик. И именно в «световой барьер» упираются даже в самых смелых расчетах будущие скорости любых будущих космических кораблей.

…В древности верили, что где-то на краю света стоит столб с надписью «дальше некуда». По отношению к возможной скорости путешествий в космосе ту же роль играет положение теории относительности о предельности скорости света. Именно оно заставляет астрономов с грустью говорить о годах пути до ближайших звезд и многих тысячелетиях, которые пройдут в дороге к звездам дальним. Из этого же положения следует немалое число парадоксов, но дело сейчас не в них. Современная физика сумела как будто перехитрить сама себя. Едва физики успели сделать общепринятым запрет на сверхсветовые скорости, как им (конечно, не всем физикам) понадобилось атаковать этот запрет. И самое, пожалуй, парадоксальное, что атакуют они его, как уже говорилось, под знаменем той теории относительности, которая сама же запрет ввела.

Теоретики, поддерживающие идею о тахионах, позволили себе по-новому посмотреть на ситуацию. Частица не может «перешагнуть» через световой барьер? Да, это правило остается неколебимым. Но почему бы не представить себе, что есть в нашем мире частицы, которые с самого начала своего находятся уже по другую сторону этого барьера, частицы-аристократки, наделенные от рождения сверхсветовой скоростью, недоступной всяким там протоном, электронам, сигма-минус гиперонам и прочим плебеям обыденного физического мира?!

Для этого предположения не понадобилось так уж много фантазии. Ведь еще в школе мы знакомимся с частицами, от рождения наделенными способностью двигаться со скоростью света. Это кванты электромагнитной энергии, к числу которых принадлежат и частицы видимого света — фотоны, и радиоволны и т. д. «Зато» такие кванты не могут двигаться ни с какой другой скоростью, а в состоянии покоя (будь оно для них возможно — как будто можно остановить на лету луч света, сохранив его при этом) фотоны и их родственники не имеют массы вообще: как выражаются физики, масса покоя фотона равна пулю. Вот какую цену приходится платить за достижение светового барьера! Цена за «жизнь» по другую сторону этого барьера еще дороже. Сверхсветовые частицы обречены существовать (если, конечно, они существуют) с массой, представляющей собой мнимую величину. Когда школьная алгебра сообщала нам о том, что нельзя извлечь корень квадратный из отрицательного числа, а потому все числа, в состав которых в качестве множителя входит пресловутое i (корень квадратный из минус единицы), — мнимые, это, оказывается, имело, неведомо даже для авторов учебников, прямое отношение к проблеме сверхсветовых скоростей.

22

Вещество (или поле), непроницаемое для тяготения, придется поддерживать в этом состоянии постоянной подкачкой энергии, иначе мы и вправду столкнемся с вечным двигателем. Любое тело, оказавшееся над таким веществом (полем), начнет подниматься и сможет затем при падении выполнить определенную работу. А для того, чтобы ввести экран, отделяющий от Земли тело, которое мы хотим «обезвесить», придется обязательно совершить определенную работу. Это неизбежно. Законы природы можно использовать, отменять их нельзя.