Текст книги "Никола Тесла — повелитель молний. Научное расследование удивительных фактов"

Автор книги: Олег Фейгин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]

Глава третья
Завещание гения

Из-за своих радикальных взглядов профессор Эйнштейн не может считаться пригодным для использования в секретных работах, ибо… кажется маловероятным, чтобы такого склада человек за столь короткое время стал вполне благонадежным американским гражданином.

Джон Эдгар Гувер, первый директор ФБР (1935–1972)

Альберт Эйнштейн… Имя этого великого ученого обладает какой-то неизъяснимой притягательной силой. Его теория относительности открыла совершенно новый ракурс познания окружающего мироздания, а сам он заслужил редчайшее право среди немногих мыслителей человечества на прижизненную приставку «гениальный». Почему же ни один рассказ о филадельфийском эксперименте не обходится без упоминаний Эйнштейна и его теории поля (рис. 21)?

Во время Второй мировой войны американцы проводили исследования с целью создать систему защиты военных кораблей от обнаружения с помощью радаров. В этих экспериментах участвовал и Альберт Эйнштейн, работавший в то время над единой теорией поля.

И. В. Винокуров, Н. И. Непомнящий, «Энциклопедия загадочного и неведомого: Кунсткамера аномалий»

_{Рис. 21. Великий Эйнштейн (1879–1955)}

«Если довериться некоторым данным, то основы филадельфийского эксперимента следует искать в весьма туманной и очень сложной научной теории, разработанной Альбертом Эйнштейном и известной как единая теория поля. Эйнштейн впервые опубликовал эту теорию в 1925–1927 годах и при издании своего труда руководствовался не столько математикой, сколько гуманистическими соображениями. Результат позднейших расчетов, которые он проводил, возмутил его. Поэтому нам сегодня рассказывают, что эта теория была незавершенной.

Доктор Бертран Рассел утверждает, что теория завершена. Он также говорит, что человек не созрел для этого. Сам доктор Бертран Рассел является известным писателем, философом, гуманистом и пацифистом. Кроме того, он был дружен с Эйнштейном.

Что же такое единая теория поля? Ее смысл состоит главным образом в том, чтобы с помощью одного-единственного управления объяснить математическим путем взаимодействие между тремя фундаментальными универсальными силами: электромагнетизмом, силой тяготения и ядерной энергией. Есть предположения, что существует четвертая, “слабая” универсальная сила, связанная с силой тяготения так же, как электричество с магнетизмом. Пока неизвестно, какой характер имеет это поле: межпространственный или временной. Если предположить возможность полной разработки этой теории, то ее окончательные уравнения должны включить в себя также световые и радиоволны, чистый магнетизм, рентгеновские лучи и даже саму материю. Можно понять сложность проблемы, если вспомнить, что Эйнштейн часто сетовал на то, что недостаточно владеет математикой, чтобы выполнить эту задачу».

Эта обширная цитата принадлежит «главным идеологам» расследований тайн проекта «Радуга», авторам книги «Филадельфийский эксперимент: проект “Невидимость”» Уильяму Муру и Чарльзу Берлицу. Чего здесь больше – элементарной безграмотности, беспочвенных фантазий или преднамеренно запутывающего наукообразия, – трудно сказать. Ключевое словосочетание, многократно используемое авторами, – «единая теория поля». Да, это словосочетание вполне научно; более того, оно означает одну из высших целей современной физики, являя собой некий интеллектуальный Грааль, поиском которого с 20-х годов прошлого века до самой своей смерти занимался великий Эйнштейн. Все остальное от лукавого, а ведь кочует же из публикации в публикацию…

Во-первых, как ни горько это сознавать, многолетние усилия Эйнштейна не привели к каким бы то ни было значимым результатам, хотя несомненно и то, что гений затратил на это титанические усилия.

Во-вторых, науке не известно, что « Эйнштейн впервые опубликовал некую Всеобщую теорию полей и сил в 1925–1927 годах».

В-третьих, Эйнштейн был гениальным мыслителем с чрезвычайно развитой физической интуицией. Он прекрасно понимал азбучную истину, что от теории до практики «дистанции огромного размера». Более того, верхогляды-неспециалисты плохо различают (или не различают вообще) спецификацию теоретических построений. Очень грубо можно сказать, что есть теории «прикладные», как теория фотоэффекта Эйнштейна, а есть теории «фундаментально-абстрактные», как общая теория относительности. Проверить последние неимоверно трудно, а строить на их основе некие приборы вообще фантастически сложно. Так вот, еще не созданная единая теория поля, несомненно, будет теорией «сверхфундаментально-абстрактной» со всеми вытекающими отсюда выводами о вероятности ее практического воплощения в неких приборах.

В-четвертых, определение «Что же такое единая теория поля? Смысл теории состоит главным образом в том, чтобы с помощью одного-единственного уравнения объяснить математическим путем взаимодействие между тремя фундаментальными универсальными силами: электромагнетизмом, силой тяготения и ядерной энергией» вызывает двойственное чувство. С одной стороны, присутствуют вполне научные термины, но, с другой стороны, как-то странно они употребляются. Кажется, что кто-то прочитал где-то научную заметку, потерял ее и стал пересказывать своими словами, а образовательный уровень рассказчика в области физики недостаточен…

Между прочим, суть «суперсложной», «сверхматематической», «невообразимо запутанной» единой теории поля можно объяснить буквально «на двух пальцах».

«Первый палец» – школьный закон всемирного тяготения Ньютона. Согласно этому закону между любой парой тел во Вселенной действует сила взаимного притяжения. Как и все физические законы, он облечен в форму математического уравнения. Если Mи m —массы двух тел, D– расстояние между ними, а G– гравитационная константа, определяемая экспериментально, то сила Fвзаимного гравитационного притяжения между ними равна:

F = G · M · m / D ².

«Второй палец» – школьный закон Кулона. Силы электростатического взаимодействия на различном удалении двух заряженных шариков друг от друга равны:

F = k · Q · q / D ²,

где Qи q– величины электростатических зарядов, D —расстояние между ними, а k —экспериментально определяемая постоянная Кулона.

Сразу отметим два интересных момента в законе Кулона. Во-первых, по своей математической форме он повторяет закон всемирного тяготения Ньютона, если заменить в последнем массы на заряды, а постоянную Ньютона – на постоянную Кулона. И для этого сходства есть все причины. Согласно современной квантовой теории поля, и электрические и гравитационные поля возникают, когда физические тела обмениваются между собой лишенными массы покоя элементарными частицами-энергоносителями – фотонами или гравитонами соответственно (рис. 22). Таким образом, несмотря на кажущееся различие в природе гравитации и электричества, у этих двух сил много общего.

Не так давно астрономы с изумлением обнаружили явление, которое они назвали «Крест Эйнштейна». Очень далекий квазар, расположенный за массивной галактикой, был виден сразу четыре раза, напоминая лист клевера. Гравитационное влияние галактики на изображение квазара похоже на оптический эффект при прохождении света через стакан воды. Этот эффект называется гравитационным линзированием, а гравитационное поле передней галактики – гравитационной линзой. Удивительнее всего то, что яркость отдельных изображений в Кресте Эйнштейна асе время меняется в результате гравитационного микролинзирования, вызванного звездами расположенной между нами и квазаром галактики.

_{Рис. 22. Гравитационная линза «Крест Эйнштейна«}

Человек, который сумеет объединить гравитацию и электромагнетизм в единую форму, получит не только Нобелевскую премию, но и как минимум «вечный титул» выдающегося теоретика своего времени…

Эйнштейн создал модель мироздания – теорию гравитации, или общую теорию относительности, объясняющую универсальные свойства тяготения геометрическим рельефом пространства-времени. Приблизительно это можно представить как резиновую пленку: пространство продавливают различные металлические шары – материальные тела. Вот один из шаров – наша планета – продавил гигантскую воронку, куда скатывается масса маленьких шариков – люди и предметы, находящиеся на оболочке Земли. Естественно, что лучи света и радиоволны также должны изгибаться, проходя мимо гравитационных «лунок» пространства. Другое дело, какой глубины должна быть такая «вмятина пространства», чтобы ее полностью обогнуло излучение радиолокатора или даже обычный луч видимого света.

В общих чертах ответ на этот вопрос знают астрономы, давно наблюдающие удивительное явление космических гравитационных линз. Возьмите какой-либо сосуд с чистой водой и бросьте на дно несколько мелких предметов. А теперь всколыхните воду – изображение предметов исказится, меняя свои очертания и становясь то крупнее, то мельче. Вот почти так и меняется изображение очень далеких космических объектов из-за «ряби пространства-времени», вызываемой скоплениями массы, лежащей между наблюдателями и глубинами Метагалактики.

_{Рис. 23. Черная дыра: бездонный (в реальном смысле слова!) провал застывшей звезды – гравитационного коллапсара}

Между тем есть в природе объекты, которые и без глупостей «силовых коконов Теслы» способны заставить огибать себя любое электромагнитное излучение, включая видимый свет. Это таинственные черные дыры (см. рис. 23 на вклейке). Черные дыры, или застывшие звезды, еще более популярны в желтой прессе, чем филадельфийский эксперимент. И точно так же в публикациях за ними тянется длинный шлейф различных выдумок и глупых домыслов. Последнее «сенсационное разоблачение» связано с якобы величайшей опасностью возникновения искусственных микроскопических «дырочек» при работе Большого адронного коллайдера – ускорителя элементарных частиц, расположенного в Швейцарии (рис. 24). Безграмотность подобных заявлений хорошо видна не только специалистам, но и всем образованным людям, однако волны скандальных публикаций до сих пор не утихли.

_{Рис. 24. Большой адронный коллайдер (ЦЕРН, Швейцария)}

Единственная возможность для эсминца «Элдридж» экранироваться «силовым полем» от электромагнитных волн и заодно путешествовать вне обычного пространства-времени – это превратиться в элементарную частицу.

Итак, каким же образом могла возникнуть черная дыра на месте эсминца «Элдридж»?

Если бы наша планета превратилась в черную дыру гравитационного коллапсара, то ее радиус составил бы… около девяти миллиметров! На этом обсуждение проблем теоретической физики в понимании многочисленных любителей-энтузиастов можно было бы закончить, однако мы все же никак не можем обойти вопрос о том, чем же занимался в рамках проекта «Радуга» или иных близких задач Эйнштейн. Ведь его участие в работе УВМИ в 1942–1944 годах подтверждают архивные источники! Здесь видится один-единственный путь: отбросив «единополевый вздор», попытаться понять, что же могло заинтересовать великого физика в злоключениях эсминца «Элдридж»?

Тут прежде всего надо еще раз вглядеться в черты характера гениального человека. Несомненно, многое в его поведении вызывало глубокое раздражение, если не злобу, сильных мира сего. Будучи убежденным пацифистом – космополитом, «гражданином мира», как любил говорить сам великий ученый, он совершенно пренебрежительно относился к тому, за что подавляющее большинство окружающих людей отдали бы все, – славе и материальному достатку. Известно, какие баснословные гонорары предлагали Эйнштейну за зиц-председательство в правлениях различных фондов и компаний, не говоря уже о президентстве Израиля, да и не много стран отказались бы видеть его на своем высшем посту в те времена. Так, достоверно известно, что одна транснациональная корпорация предлагала ежегодный гонорар в миллион долларов (по нынешним временам это сотни миллионов!), не считая разнообразных бонусов, лишь за формальное представление «ее лица на международной арене». Вся эта суета вокруг его имени вызывала лишь грустную улыбку Эйнштейна. Его поступками управляла только совесть ученого и безграничное любопытство в изучении природы мироздания.

Итак, надо искать именно ту научную проблему, творческое решение которой в какой-то мере могло бы заинтересовать великого физика. Весьма маловероятно, что руководство ВМФ осмелилось бы в приказном порядке дать направление научной работы Эйнштейна. И еще невероятнее, чтобы гениальный ученый «взял под козырек» и поступил в распоряжение Теслы.

Кстати, тут есть и существенный личностный аспект, ведь отношения между Теслой и Эйнштейном складывались далеко не просто. Тесла предложил научному миру собственную теорию электричества, основывающуюся на глубоко ложном физическом понятии – эфире – некой невидимой субстанции, заполняющей весь мир и передающей колебания со скоростью, во много раз превосходящей скорость света. Как полагал Тесла, каждый миллиметр пространства насыщен безграничной, бесконечной энергией, которую нужно лишь суметь извлечь. А ведь именно Эйнштейн окончательно изгнал понятие эфира из науки, создав свою теорию относительности! Согласно Эйнштейну, максимальная скорость, возможная в природе, – это скорость света в вакууме, равная 300 000 км/с. В эфирной теории Теслы скорость электромагнитных волн ничем не ограничена и в принципе возможен мгновенный перенос энергии электромагнитными волнами на любые расстояния со сверхсветовой скоростью.

Поскольку вся «теория» филадельфийского эксперимента, включая обоснование телепортации, вневременных переходов и левитации, строится энтузиастами-уфологами на эфирных конструкциях Теслы, необходимо немного рассказать о жизни и смерти этой загадочной субстанции.

В конце XIX века американский физик Майкельсон поставил очень любопытный эксперимент, который буквально перевернул все представление о мироздании и вошел в историю науки как «опыт Майкельсона».

В те далекие времена на физико-математических отделениях университетов профессора рассказывали студентам об очень странной с нашей точки зрения физической картине мира.Согласно ей, все окружающие тела, планеты и звезды плыли в абсолютно прозрачной и неуловимой органами чувств среде, которая в то же время была намного тверже алмаза, – эфире.Сверхтвердая и неуловимая… очень странные качества, которые ни тогда, ни сейчас никто бы не смог объяснить, – конечно, с научной точки зрения. Зачем же понадобилась ученым такая противоречивая физическая модельэфира? Для объяснения распространения света!

Свет всегда был и остается большой научной загадкой. Долгое время ученые спорили о том, из чего состоит луч света – из частиц или волн. В конце концов, победил компромисс: волны света являются своеобразными световыми кентаврами (см. рис. 25 на вклейке), ведь в литературе этот образ используется, когда надо объединить в одно целое предметы с совершенно разными свойствами. Сейчас мы знаем, что световые волны разлиты в пространстве, а когда их прибой достигает вещества, они распадаются, превращаясь в атомы света – фотоны.Впрочем, это современный взгляд на природу света, а во времена постановки опытов Майкельсона в очередной раз победила волновая теория света.По этой модели распространение света напоминает волны в тихой заводи пруда от брошенного камешка, который и моделирует источник света. При этом сам пруд, расширенный во вселенский океан, и является прообразом светоносного эфира.

_{Рис. 25. Световые кентавры}

Высший судья для любой теории – опыт, вот и американский исследователь Майкельсон в 1881 году поставил эксперимент по выявлению относительного движения эфира. Его целью было обнаружить абсолютное движение нашей планеты среди океана абсолютно покоящегося светоносного эфира. Вспомните катание на велосипеде. Даже при совершенном безветрии (или штиле, как говорят моряки) в движении чувствуется ток воздуха как результат перемещения относительно него. Вот и Майкельсон считал, что сможет обнаружить эфирный ветер, налетающий на Землю, при ее движении в неподвижном эфире. Для своего эксперимента он сконструировал довольно сложную установку, но сама схема опыта была очень проста: ученый измерял скорость света вдоль и поперек полета Земли в эфирном океане. Ясно, что если ветер дует вам навстречу, то ваша скорость снижается, а если сбоку, то нарушается лишь ваше равновесие.

Итак, Майкельсон начал серию своих измерений… Опыты повторялись много раз в различное время суток и года и всегда давали четкий отрицательный результат. Движение эфира зафиксировать не удавалось, и скорость света была абсолютно одинакова во всех направлениях! Какой же вывод можно было сделать из такого решительно не удавшегося эксперимента?

Можно было, конечно, вернуться к средневековой картине мира в геоцентрической системе отсчета с абсолютно неподвижной Землей, вокруг которой вращалась бы вся остальная Вселенная. Но со времен Коперника ученые уже получили много экспериментальных доказательств движения Земли. Да и кто же в конце «просвещенного» века пара и электричества мог согласиться с абсурдной картиной обращения гигантского светила, в 1 300 000 раз большего Земли, вокруг нашей планеты? Ну а звезды, чудовищные по размерам и массе и отстоящие от нас на расстояния, измеряемые уже даже не привычными километрами, а космическими световыми годами, проходимыми светом с невообразимой скоростью в 300 000 км/с? Какие совершенно невообразимые скорости должны иметь звездные маяки Вселенной, отстоящие на миллионы световых лет, чтобы успеть за сутки обернуться вокруг космической пылинки под названием Земля?!

Вот поэтому ученые и начали искать другие пути спасения чудесного эфира. Первым предложил свою гипотезу ирландский физик Джордж Френсис Фицджеральд (1851–1901). Он объяснил отрицательный результат эксперимента Майкельсона тем, что под воздействием встречного давления эфира все размеры окружающих предметов и, конечно же, измерительных приборов сокращаются в направлении движения нашей планеты по орбите. Вспомним, что время прохождения участка пути равно этому же пути, деленному на скорость:

Время = путь / скорость.

Следовательно, если уменьшение скорости волны света под влиянием течения эфира будет в точности соответствовать уменьшению пути вследствие его сокращения под эфирным давлением, то время прохождения этого пути будет всегда постоянным – хоть с эфирным ветром, хоть без него. В этот же период появились работы видного голландского физика-теоретика Хендрика Антона Лоренца (1853–1928). Он несколько позже, но независимо от Фицджеральда, пришел к гипотезе о сокращении размеров тел. Лоренц считал, что при этом сокращаются размеры орбит электронов – элементарных частиц, которые облачками окутывают атомное ядро. Впоследствии это сокращение получило название «сокращения Фицджеральда – Лоренца».

Кроме замедления времени на космических аппаратах, которое много десятилетий назад зафиксировали особо точные атомные хронометры, существует еще несколько доказательств правоты гениального физика. Наиболее популярны два, связанные с уже известными нам ускорителями микрочастиц – синхрофазотронами и… космической погодой.

Дело в том, что миг жизни многих микрочастиц очень краток. Особенно часто встречаются короткоживущие осколки частиц после их столкновения в мощных ускорителях. И если бы не их очень высокая скорость, то ученые не скоро бы узнали об их существовании. Теория относительности «продлила» их жизнь и сделала доступными для научных исследований. То же самое касается и космических ливней микрочастиц, определяющих «погоду» в безвоздушном пространстве. После того как в верхних слоях атмосферы побывали геофизические ракеты,исследующие верхние слои атмосферы Земли, ученые поняли, что нашу планету непрерывно омывают космические ливни микрочастиц. Космос заполнен очень странными и необычными небесными телами – звездами, туманностями, может быть, даже таинственными провалами черных дыр, и многие из них выбрасывают потоки микрочастиц. Самые сильные космические «дожди»,конечно же, образует «солнечный ветер»,испускаемый нашим светилом. Когда на Солнце бушуют вспышки и появляется череда солнечных пятен, порывы солнечного ветра способны вызвать на Земле магнитные бури. В это время нарушается радиосвязь, ухудшается состояние метеочувствительных людей, а в высоких южных и северных широтах начинают пылать фантастические фейерверки полярных сияний.

В горах Кавказа, Альпах и Кордильерах расположен ряд высокогорных лабораторий, исследующих «капли» космических ливней, достигающих земной поверхности. Там, в заоблачных высях, физики заметили множество микроскопических космических гостей. И среди них были частицы, которые попали в измерительные приборы только благодаря релятивистскому замедлению собственного времени жизни.

Какие еще после этого нужны убедительные доказательства правоты теории относительности?

Теперь вернемся к другому основополагающему камню в фундаменте прекрасного дворца теории относительности. Это разгадка эксперимента Майкельсона – абсолютное постоянство скорости света в вакууме. Почему именно в вакууме и что это такое?

Вакуум – это безвоздушная среда, окружающая Землю и все другие планеты Солнечной системы, летящие по своим орбитам вокруг Солнца. В космосе также есть облака пыли и газа, которые астрономы называют туманностями.Плотность их ничтожна, но это уже «грязный» вакуум. Чистый вакуум можно найти вдалеке от звездных островов – галактик и звездных скоплений, но и там, на километры «пустого» пространства обязательно окажется один-два атома какого-либо вещества. Скорее всего, это будут атомы водорода – самого распространенного газа во Вселенной.

Оказывается, что скорость света абсолютно одна – эталонная – для вакуума (299 792 000 м/с) и немного другая в иных средах. Вот, например, вылетела мельчайшая частичка-волна света – фотон – из далекой звезды и попала в межзвездные облака. При этом скорость ее немного замедлилась. Вышла она в открытый космос – скорость опять стала эталонной. Достигла атмосферы Земли – скорость снова упала. Вошел фотон в стекло линзы телескопа – его движение замедлилось еще больше. Наконец, свет проник в глаз астронома, еще раз изменил в прозрачном зрачке свою скорость, попал на сетчатку и… исчез. Ведь фотоны существуют только в полете со скоростью света! Остановка для них – мгновенная смерть, вернее превращение в энергию других частиц. Если вас заинтересовали эти до сих пор во многом загадочные частицы света, обязательно прочитайте замечательную книгу академика С. И. Вавилова «Глаз и Солнце» [4].

Конечно, сразу же принять на веру один из главных релятивистских постулатов («постулат» от лат. postulare – «требование», «утверждение, принимаемое без доказательств») о постоянстве скорости света трудно. Для этого надо решительно переступить через повседневный опыт и здравый смысл. Если мы сравнительно легко понимаем относительность скоростей движения и покоя, то понятие независимости (или, как говорят ученые, инвариантности,то есть отсутствия вариантов) скорости света от движения системы отсчета сразу же вызывает какое-то внутреннее недоверие. Представьте себе путешествие в поезде, когда у ваших окон стоит другой состав. Если электровоз трогается с места очень плавно (это чаще присуще тепловозам), то трудно даже сначала сообразить, что же пришло в движение: соседний состав, перрон в противоположном окне или ваш поезд.

Мы уже привыкли, что при сближении и удалении скорости суммируются, а при движении в одном направлении – вычитаются. И если нам говорят, что фотоны, летящие со скоростью света друг другу навстречу, и сближаются с той же скоростью, то мы испытываем удивление, близкое к шоку. Тем не менее именно так и должно быть по теории относительности. Получается, что скорость света является предельной и ни одна скорость в природе не может быть больше нее. В общем-то, это понятно хотя бы из того, что по формуле Фицджеральда – Лоренца следует, что с увеличением скорости тела сокращается его длина в направлении движения и при достижении скорости света длина любого предмета должна сократиться до нуля. Попросту говоря, предмет исчезнет из нашего мира!

Чтобы достигнуть таких скоростей, звездные корабли будущего должны быть оснащены совершенно особыми двигателями – фотонными приводами.Никто пока не знает, как будет выглядеть первый реальный фотонный двигатель. Скорее всего, это будет гигантский сверхсложный агрегат. Однако принцип его действия очень прост и был предложен еще столетие назад немецким инженером Э. Зенгером. Понять, как будущий фотонный звездолет устремится в глубины Вселенной, совсем не сложно. Для этого только надо взять в руку обыкновенный фонарик с лампочкой и отражателем.

Вот вам и простейшая (действующая!) модель ракеты с фотонным приводом (рис. 26). Фотоны – одни из самых загадочных жителей микромира. Они существуют только в движении со скоростью света и мгновенно исчезают при остановке, передавая свою энергию другим телам. Это напоминает то, как бегуны передают эстафетную палочку и сходят с трассы. Поскольку сами фотоны движутся со скоростью света, то и ракету через определенный промежуток времени они способны разогнать до околосветовых скоростей. Конечно, тут нужен очень мощный источник фотонов, например аннигиляционный взрыв,происходящий при встрече обычного вещества нашего мира и антивещества из антимира.Впрочем, и обыкновенный фонарик может сыграть роль самого настоящего фотонного корабля, но для разгона ему понадобятся миллионы лет.

_{Рис. 26. Проект фотонного звездолета}

Вот такой грандиозный космический корабль, возможно, подберется к световому барьеру и через пропасть по мосту «Эйнштейна – Розена» совершит подпространственный прыжок. Можно ли это сравнить с энерговооруженностью «Элдриджа», пусть даже оснащенного самыми фантастическими энергогенераторами Теслы?

Итак, предположим, что наш фотонный космический крейсер достиг половины скорости света. Может ли при этом экипаж обнаружить сокращение размеров предметов по направлению движения звездолета? Можно для примера взять хотя бы обычную школьную линейку и положить сначала поперек, а потом вдоль курса корабля. К сожалению, ничего не выйдет, ведь наши глаза сократятся соответственно и нам будет казаться, что обстановка внутри звездолета абсолютно не изменилась. Выходит, что какие бы самые совершенные приборы ни использовали космонавты, они никогда не смогут обнаружить сокращения Фицджеральда – Лоренца!

Многие выдающиеся деятели науки отмечали красоту и рациональную простоту релятивистской теории гравитации. Общая теория относительности заменила устаревшие представления об абсолютно неизменном пространстве и времени на парадоксальное пространство-время переменной кривизны. Затратив достаточно сил на изучение теории относительности, можно убедиться, что кажущийся более простым путь классических построений на самом деле не имеет перспектив развития.

Однако при всем восхищении, которое вызывала и вызывает у физиков эйнштейновская теория, ни у кого не поворачивается язык назвать ее абсолютной истиной. Сейчас это не кажется особенно удивительным, ведь новая физика относительности и квантов уже успела пережить столько изменений правильных теорий на еще более правильные. Да и сам Эйнштейн практически сразу же после создания законченного варианта теории относительности отмечал, что ей суждены большие перемены, а источник этих перемен находится в квантовой физике.

Все эти исследования связаны с миром элементарных частиц, для которого физики накопили огромный экспериментальный материал. Анализируя его, ученые постепенно осознали удивительный факт, что слабое силовое взаимодействие, ответственное за радиоактивный распад, сильное взаимодействие, удерживающее частицы в атомном ядре, и электромагнитные силы являются проявлениями одного и того же физического поля. Большие надежды физики связывают с перспективой превращения силового трио в квартет путем добавления в теорию гравитации. Предварительные результаты уже показывают, что в природе вполне могут действовать несколько типов гравитационных полей. На сверхмалых расстояниях они тесно связаны между собой и изменение одного сразу вызывает изменения других. Это единое поле содержит супергравитационный мультиплет– семейство нескольких взаимно превращающихся силовых компонентов. Они расщепляются и становятся практически независимыми только на больших расстояниях.

Многие современные физики-теоретики полагают, что на пути к объединению электромагнетизма и гравитации лежит гравитон– гипотетический квант поля тяготения. Если это так, то у него должен быть партнер – гравитино.Вместе с гравитоном он образует семейство двух гравитационных частиц. Гравитон подобен фотону и не имеет массы покоя, всегда двигаясь со скоростью света. Масса гравитино точно неизвестна, но, по оценкам, раз в сто больше протонной, то есть не меньше, чем у ядра серебра, поэтому гравитино рождается на очень малых расстояниях – меньше тысячной диаметра протона. Под его влиянием поле тяготения приобретает там совершенно новые черты – становится супергравитацией. Это один из современных вариантов развития теории Эйнштейна, объединяющий квантовую механику и общую теорию относительности.

Изучение супергравитации еще только начинается. Главное препятствие – отсутствие экспериментальных данных. Впрочем, здесь супергравитация – не исключение, экспериментальный голод испытывает и теория Эйнштейна. За 70 лет ее существования удалось найти всего лишь несколько качественно различных явлений, в которых можно проверить ее выводы. Уж очень трудно экспериментировать с гравитационными взаимодействиями! В исследовании их свойств пока можно рассчитывать лишь на теорию. Для этого физикам приходится изучать и сравнивать различные ее варианты, отбирая те, которые используют меньшее количество предположений и в то же время более последовательны и самосогласованны. Это похоже на разгадывание кроссворда: хотя для каждого столбца или строки пустых клеток можно найти несколько подходящих слов, только при их верном взаиморасположении получается стройная симметричная фигура.

Однако даже в этом простейшем варианте новая теория чрезвычайно сложна математически. Она использует не только обычные, известные нам из арифметики числа, но и так называемые «грассмановы числа», произведение которых зависит от порядка сомножителей (вот уж когда действительно дважды два не всегда четыре!). В ней находит применение весь аппарат современной дифференциальной геометрии и самые абстрактные разделы теории симметрий (математики называют ее теорией групп) (рис. 27).