Страница 6 из 14
Примерно в те же дни, когда состоялась премьера «Новой надежды», группа профессоров встретилась для того, чтобы обсудить возможный дизайн орбитальных колоний. Они предложили станцию в форме колеса диаметром 1,6 км. Станция должна была вращаться для создания искусственной гравитации и работать от солнечных батарей. Не совсем Звезда Смерти, но неплохое начало.
Ученые также рассматривали идею создания двигателя с применением атомной энергии. Горючее для такого двигателя легче и эффективнее, чем обычное ракетное топливо, что поможет кораблю улететь глубже в космос, но это не всегда безопасно. Другим вариантом является ионный двигатель, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги за счет ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле.
Может быть, у НАСА еще нет гипердрайва, а китайцы не строят Звезду Смерти, что бы ни говорила пропаганда. Но уже более 50 лет человечество посылает космические аппараты как внутри Солнечной системы, так и за ее пределы, а при помощи космических телескопов смотрит на далекие-далекие галактики…
Теория относительности Эйнштейна и «Звёздные войны»: сложности путешествия со скоростью света
Давайте представим себе Рей, летящую в ночном небе планеты Джакку.
Без корабля или спидера – просто Рей. Не важно, каким образом. Возможно, она раздобыла какое-то репульсорное устройство и прицепила его на пояс. Она очень быстро летит по ночному небу. Она несется со скоростью света. Не будем задумываться о том, как она разогналась до подобной скорости. В конце концов, это же «Звёздные войны». Несомненно, она круто выглядит, мчась сквозь облака, и она решает посмотреть на свое отражение. Она достает из рюкзака небольшое зеркальце и смотрится в него, зная, что две луны Джакку дают достаточно света для того, чтобы можно было увидеть свое отражение.
Но что же видит Рей?
Если она летит со скоростью света, то лунный свет, отраженный от ее лица, не успевает достичь зеркала. Ведь он тоже движется со скоростью света вместе с Рей. В каком-то смысле Рей находится на пике световой волны, поэтому отраженный ею свет не может догнать зеркало!
Странно, да? Она не будет отражаться в зеркале, словно вампир. В некоторых культурах считается, что вампиры не отражаются в зеркалах и не отбрасывают тень, поскольку у них нет души. Но мы с вами не в романе Брэма Стокера[9], а в «Звёздных войнах», и это наш мысленный эксперимент.
Эксперимент продолжается
Свет на Джакку не должен пропадать.
Под прямым светом звезд или под светом, отраженным лунами, образ Рей должен появиться в зеркале. Но давайте теперь подумаем о последствиях того, что ее образ не исчезает из зеркала. Предположим, что Финн тоже находится на Джакку, рядом с заброшенной Имперской базой.
Переняв навыки Рей, он смог раздобыть на базе макробинокль вроде того, каким Оби-Ван пользовался на Джеонозисе. Финну повезло найти специальную модель с опцией ночного видения. Бинокль прекрасный, он позволяет видеть на огромные расстояния. Говорят, некоторые модели настолько мощные, что с их помощью можно, находясь на поверхности планеты, видеть то, что творится в открытом космосе[10].
Финн замечает в бинокль Рей. Он настраивает прибор, чтобы разглядеть ее получше. Он видит Рей, летящую со скоростью света, и ее отражение. Чтобы удостовериться в реальности происходящего, Финн использует функцию видеозаписи бинокля и проигрывает полученный файл.
Но ведь тут тоже что-то не так, не правда ли? Финн видит свет, отражающийся от лица Рей на двойной скорости!
Если Рей движется со скоростью 300 тысяч км/с, и лунный свет, отражающийся от ее лица, движется со скоростью 300 тысяч км/с, то относительно Финна свет должен двигаться со скоростью 600 тысяч км/с!
Что-то тут не так
Ответ на загадку очень прост. Скорость света, отраженного от лица Рей, одинакова для обоих наблюдателей – и Рей, и Финна.
Беда в том, что выводы из этого ответа не так просты. Похожий мысленный эксперимент привел Эйнштейна к заключению, что если скорость света едина для всех наблюдателей (включая Рей и Финна), то все концепции, связанные с движением света, должны измениться. Классические теории о времени, расстоянии, массе и скорости можно выбросить в мусорное ведро истории.
Итак, Эйнштейн пришел к выводу, что свет всегда движется с определенной скоростью, которую ученые обозначают как «с». С точки зрения нашего эксперимента это означает, что как для Рей, так и для Финна скорость света одинакова. Для мира «Звёздных войн» это означает, что мгновенное путешествие между двумя точками невозможно. Иными словами – куда бы вы ни отправились, вам потребуется время на то, чтобы туда попасть.
И тут мы подходим к более важному для мира «Звёздных войн» вопросу: что произойдет, когда корабль приблизится к скорости света?
Энергия и инерция, Е=мс²
Когда космический корабль набирает скорость, он ускоряется.
Его ускорение пропорционально прилагаемой силе – следовательно, чем больше сила, тем быстрее корабль набирает скорость. Однако чем больше масса корабля, тем сложнее его разогнать. Причина этого в свойстве массы, известном как инерция и позволяющем телу находиться в состоянии покоя или двигаться с равномерной скоростью. Можно сказать, что это свойство противостояния изменению скорости. Именно из-за инерции проще разогнать Королевский звездный корабль Набу, чем линкор Торговой Федерации.
Эйнштейн считал, что чем больше энергии вы даете объекту – такому, как космический корабль, – тем тяжелее становится объект. Возьмем «Тысячелетний сокол»: чтобы набрать скорость, ему нужна энергия. А чтобы разогнаться до скорости света, объем прилагаемой энергии может вырасти до бесконечности! Возможно, чтобы переместить «Тысячелетний сокол» из одной точки в другую со скоростью света, понадобится вся энергия вселенной. Небольшая такая загвоздка.
Именно поэтому гипердрайв становится необходимым изобретением.
Звезда Смерти – это удачный дизайн для космической станции?
Звезда Смерти – это боевая станция размером с город, созданная, чтобы сеять ужас в сердцах врагов и уничтожать целые планеты. Но такая станция не появляется ниоткуда, ее построению предшествует целая цепь событий – от замысла какого-нибудь прогрессивного мыслителя до проработки всех технических тонкостей, необходимых для его реализации. Ну и как у человечества по части дизайна космических станций?
Самое близкое к Звезде Смерти, что у нас есть, это космические станции, запущенные на земную орбиту.
Но можно ли их сравнить с любимой игрушкой Императора Палпатина?
Боевые станции
В 1977 году, когда «Звёздные войны» вышли в прокат, у Соединенных Штатов на орбите была космическая станция НАСА «Скайлэб». Однако к выходу «Возвращения джедая» станция была затоплена.
В отличие от «Скайлэб», Звёзды Смерти были разработаны для военных целей. Но «Скайлэб» не была единственной – или первой, если на то пошло, – космической станцией. К моменту выхода фильма Советский Союз уже запустил несколько станций «Салют». Как и в случае со Звездами Смерти, большинство из них на самом деле входили в военную программу под названием «Алмаз» и даже были оснащены оружием – модифицированной автоматической пушкой Нудельмана-Рихтера НР-23, стрелявшей 23-мм снарядами со скоростью до 950 выстрелов в минуту. Пушка была зафиксирована на борту, поэтому, чтобы прицелиться, нужно было переориентировать всю станцию. Ничего не напоминает?
Перед сводом станции в атмосферу в 1975 году пушку протестировали. Как выяснилось, от выстрела вся станция начинает вибрировать, и, чтобы сбалансировать отдачу, пришлось запустить двигатели в противоположном направлении. В дальнейшем было разработано множество различных космических систем вооружения. Значительное количество проектов было посвящено защите от потенциального ядерного ракетного удара. Предложения включали лазеры и баллистические антиракеты, а также зеркала, которые должны были отражать направленный с Земли лазерный луч в другую точку планеты.
9
Брэм Стокер (1847-1912) – ирландский писатель, наибольшую славу которому принес роман «Дракула» (1897).
10
В одной из сцен, вырезанных из «Эпизода IV: Новая надежда», Люк с помощью бинокля наблюдает за космической битвой над Татуином.