Текст книги "Очевидное? Нет, еще неизведанное…"
Автор книги: Вольдемар Смилга
Жанр:
Физика
сообщить о нарушении
Текущая страница: 15 (всего у книги 16 страниц)
Глава XVI,
последняя и отчасти еретическая. В ней предаются анафеме фотонные ракеты, а также выясняются взгляды автора на мечту, после чего он, возможно, быстрее расстанется с многотерпеливым читателем
Фотонные грезы
Манилов долго стоял на крыльце, провожая глазами удалявшуюся бричку… Потом мысли его перенеслись незаметно к другим предметам и, наконец, занеслись бог знает куда. Он думал о благополучии дружеской жизни, о том, как бы хорошо жить с другом на берегу какой-нибудь реки, потом через эту реку начал строиться у него мост, потом огромнейший дом с таким высоким бельведером, что можно оттуда видеть даже Москву и там пить вечером чай на открытом воздухе и рассуждать о каких-нибудь приятных предметах. Потом, что они вместе с Чичиковым приехали в какое-то общество в хороших каретах, где обвораживают всех приятностью обращения… и далее, наконец, бог знает что такое, чего уже он и сам никак не мог разобрать.
Гоголь
Как ни печально, я вынужден писать о фотонных ракетах.
В наши дни в книге о теории относительности несколько неудобно умолчать об этом.
Пожалуй, именно идея создания фотонных ракет, ракет, с помощью которых, как утверждают, можно достигнуть самых далеких звезд вселенной, наиболее поражает воображение нашего поколения, успешно конкурируя с рассказами о будущем кибернетики или же о перспективах овладения термоядерной энергией.
Вступление, поясняющее, о чем идет разговор, и некие общие замечания.
Речь идет ни более и ни менее, как о ракетных кораблях со скоростями относительно стартовой площадки, близкими к скорости света.
А потому неотвратимо и неизбежно призывается теория относительности, ибо законы движения подобных гипотетических кораблей космоса – это законы релятивистской механики.
И, говоря о фотонных ракетах, всегда апеллируют к теории Эйнштейна, подобно тому как часто ничем себя не проявившие люди ссылаются на рекомендации именитых знакомых.
Прежде чем выяснить, действительно ли в данном случае можно говорить о каких-то «протекциях», или же мы сталкиваемся с довольно обычными в подобных ситуациях спекуляциями, попробуем решить небольшой психологический ребус.
Чем вызван такой невероятный сенсационный успех фотонных ракет – завоевателей вселенной? Тот успех, о котором выразительно свидетельствуют научно-фантастические творения, авторы которых «с характерным для них отсутствием воображения» (как мимоходом съязвил в давние времена Кельвин) непринужденно заполнили Галактику самыми разнообразными звездолетами.
Основных причин, пожалуй, две.
Во-первых (и это главное), сама по себе идея покорения неизмеримых пространств вселенной исключительно привлекательна.
А во-вторых, эта идея особенно притягательна в наши дни. Когда преодолено земное тяготение и созданы искусственные спутники Солнца, когда можно думать, что в ближайшие годы будет предпринята попытка высадиться на Луне, когда астронавтика превращается в практическую и актуальную область науки, – почти невозможно примириться с мыслью, что никогда, ни при каких достижениях техники человечество не достигнет далеких звезд вселенной.
Честно сообщается конечный итог всей главы, который и обосновывается далее на многих страницах.
К сожалению, мечта, как бы она ни была прекрасна, не более, чем мечта. Но… у нас нет никаких реальных оснований думать, что человечество сможет создать ракеты, которые свяжут нас с иными звездными мирами и даже с иными галактиками.
Мне самому очень неприятен этот вывод, и очень хотелось бы знать, что есть какие-то конкретные указания, как и каким путем можно достигнуть самых далеких звезд. Но, к несчастью, разговоры о фотонных ракетах нельзя расценивать иначе, как весьма привлекательную, но тем не менее весьма неосновательную сенсацию.
Постараюсь объективно изложить все «за» и «против», и читатель сможет судить, справедливо ли столь категорическое и малоутешительное утверждение.
Какое же содержание скрыто за неожиданным и эффективным сочетанием слов – «фотонная ракета»?
Как предполагают, фотонные корабли будут набирать скорость в результате отдачи мощного потока квантов электромагнитного излучения – фотонов. Направленное электромагнитное излучение уносит импульс, и поскольку суммарный импульс замкнутой системы – «ракета + излучение» – должен сохраняться, ракета приобретает равный по величине и противоположно направленный импульс.
Во всем сказанном нет ничего нового по сравнению с обычным объяснением принципа ракетного движения. Несколько необычен лишь способ – реактивная отдача при помощи фотонов. Для будущих звездолетов избран столь экстравагантный двигатель потому, что наиболее выгодный способ отдачи горючего с борта ракеты такой, когда реактивная струя имеет относительно корабля максимально возможную скорость – скорость света[88]88
Впрочем, утверждение в тексте справедливо лишь в том случае, когда вся масса горючего превращается в кванты электромагнитного поля и отбрасывается реактивным двигателем. Если же в двигателе «сгорает» не все горючее вещество и продукты сгорания остаются в виде балласта, который приходится отправлять за борт ракеты, не получая при этом добавочный импульс, наиболее выгодным может оказаться другой режим, а именно такой, при котором вся масса вещества отбрасывается реактивным двигателем, но уже по необходимости со скоростью, значительно меньшей скорости света. Все это, однако, тонкости, не имеющие для нас особого значения.
[Закрыть]. Однако подобный способ отдачи подразумевает выброс массы в виде квантов электромагнитного излучения – фотонов, так как достигнуть скорости света можно, только если масса покоя разгоняемой частицы равна нулю![89]89
Правда, для развлечения можно обсуждать и нейтринные ракеты. Масса покоя нейтрино равна нулю, и, следовательно, отдача посредством нейтрино может быть столь же выгодна, как и при помощи фотонов. Однако нейтринная ракета – это вообще нечто «по ту сторону добра и зла».
[Закрыть]
Кстати, столь же успешно, как о фотонных, можно рассуждать об электронных, протонных и мезонных ракетах. Если, скажем, у электронов отдачи скорость относительно ракеты очень близка к скорости света, то подобный реактивный двигатель очень незначительно проигрывает по сравнению с фотонным в отношении импульса, получаемого ракетой на единицу выброшенной массы.
А фантазируя о техническом осуществлении двигателя, способного разгонять ракету до световых скоростей, пожалуй, легче представить себе отдачу импульса при помощи электронов. Впрочем, выбор объекта фантазии – дело вкуса.
Прежде всего уточним, почему вообще световые скорости непременно сопутствуют мечтам о звездных полетах.
Ближайшая к Солнцу звезда (она так и названа «Ближайшая Центавра») отделена от нас куском пространства в 4,2 светового года. Соответственно время, необходимое для путешествия со скоростью V, равно
t = 4,2 · c/v.
Поэтому даже для полета к ближайшей из звезд ракета должна достигнуть относительно солнечной системы скоростей, сравнимых со скоростью света. Иначе экспедиция продлится десятки тысяч лет. Например, при весьма приличной для «каботажного» межпланетного путешествия скорости 100 километров в секунду добираться к созвездию Центавра пришлось бы примерно 12 600 лет. Подобные сроки не очень удобны, и потому, если уж лететь к звездам (хотя бы и в мечтах), необходимы ракеты со скоростями, более или менее близкими к скорости света.
Итак, прикинем, что необходимо для путешествия. Ограничимся ближайшими созвездиями: скажем, для начала направимся к самому близкому – созвездию Центавра.
Субрелятивистские ракеты и путешествия к ближайшим созвездиям – фантастика, хотя и беспочвенная, но относительно допустимая.
Если корабль смог бы развить скорость 100 тысяч километров в секунду, весь полет занял бы 28–30 лет. Время не маленькое, но в общем приемлемое. Поэтому удовлетворимся пока такой «медленной» ракетой[90]90
Это очень удобно еще и потому, что при скорости в 100 000 км/сек движение ракеты неплохо описывает старая, верная механика Ньютона.
В самом деле, при этой скорости масса ракеты возрастает по сравнению с массой покоя только на 6 процентов:
Соответственно импульс ракеты превышает импульс, рассчитанный по формуле Ньютона, на те же 6 процентов. Легко можно убедиться и в том, что кинетическая энергия нашей ракеты
превышает энергию, вычисленную по формуле классической механики, примерно на 8 процентов. В этом легко можно убедиться, вспомнив, что
Отклонения невелики, и, забыв о теории относительности, мы можем рассчитать движение такой ракеты, используя классическую механику.
[Закрыть].
Прежде всего необходимо представить полезную массу ракеты – иначе говоря, всю массу за вычетом горючего. Естественно, здесь есть богатый материал для полета мысли, однако, скажем, 100 тысяч тонн – наименьшее значение, которое можно выбрать (ибо даже в фантазии надо сохранять совесть).
100 тысяч тонн! На первый взгляд цифра громадная. Стоит, однако, вспомнить, что водоизмещение крупнейших океанских кораблей достигает 50–80 тысяч тонн. Вряд ли размеры звездолета можно мыслить меньше размеров линкора, хотя бы потому, что, как мы сейчас убедимся, необходим колоссальный запас горючего, а его надо же где-то хранить. А корпус? Корпус должен быть неизмеримо прочнее, чем у линкора, поскольку самые тяжелые артиллерийские дуэли представляются детской перестрелкой из рогаток рядом с той ужасной непрерывной бомбардировкой, которая ждет ракету в пути.
Пытаясь представить себе массу ракеты, можно, конечно, забыть об оборудовании, о научной аппаратуре, о всех сложнейших приборах управления полетом, но нельзя сбрасывать со счетов сам реактивный двигатель. Необычайно мощный, основанный, безусловно, на использовании ядерного горючего, а следовательно, окруженный исключительной защитой, он один должен весить (даже в мечтах) по меньшей мере десятки тысяч тонн.
Короче, самые отчаянные энтузиасты должны согласиться, что, считая полезную массу ракеты в 100 тысяч тонн (105), мы еще занижаем ее возможное значение в десятки раз. И если в дальнейшем мы останемся верны этой цифре, то единственно потому, что вся беспочвенность идеи очень хорошо видна даже в этом случае.
Пойдем на уступки мечтателям и, проявив известную резвость мысли, вообразим, что наш корпус успешно выдерживает соударения с космической пылью и защищает от космического излучения. Вообще-то говоря, никакой ультракорпус не поможет, но допустим, что с этой задачей мы справились.
По весьма уважительным причинам истребляется межзвездная среда.
Дело в том, что стоит лишь задуматься о двигателе, и все сразу отходит на задний план. (Впрочем, вероятно, справедлива и «обратная теорема»: «если заинтересоваться проблемой защиты, то можно уже не думать о двигателе».)
Проблема № 1 – проблема горючего.
Любой вид «химического» топлива должен быть отброшен сразу и бесповоротно. Действительно, при скорости 100 тысяч километров в секунду каждый килограмм ракеты имеет кинетическую энергию 5,4 · 1014 килограммометров. За эту энергию нужно «платить». Поэтому, даже если считать, что кпд двигателя равен единице, и пренебречь действием внешних сил, для разгона одного килограмма массы необходимо сжечь столько топлива, чтобы освободилось 5,4 · 1022 эргов[91]91
Хотя такая варварски грубая оценка совершенно ошибочна, поскольку топливо находится на борту ракеты и потому приходится разгонять массу с «балластом», мы удовлетворимся принятым очень заниженным значением.
[Закрыть].
Мерить это число земными масштабами несколько затруднительно. Объемы обычных горючих, необходимые для получения такой энергии, исчисляются десятками, сотнями и тысячами кубических километров. Поэтому источником энергии могут служить только ядерные реакции – ядерное горючее.
На первый взгляд ядерная энергия спасает положение. Действительно, на каждый килограмм разгоняемой массы необходимо «сжечь» – перевести в кванты электромагнитного излучения – только 60 граммов горючего вещества.
Процессы, при которых все реагирующее вещество переходит в излучение, известны. Это реакции аннигиляции элементарных частиц с соответствующими античастицами. Например, при реакции «электрон – позитрон» две реагирующие частицы полностью «сгорают», и вместо них образуются два гамма-кванта.
Однако даже при самом пылком воображении приходится признать, что нет ни малейших надежд на использование таких реакций в технике хотя бы потому, что абсолютно невозможно представить резервуар для горючего антивещества. Античастицы моментально вступят в реакцию со стенками, после чего ракетный корабль с экипажем незамедлительно отправится в «надзвездные» миры.
Утешительные соображения по поводу «антигорючего»…
Можно ли думать, что весьма значительную массу антивещества удастся удержать в ловушке при помощи какого-то сверхсильного электромагнитного поля (в так называемой «магнитной бутылке») таким образом, что горючее не вступит в какой-либо контакт со стенками?
Надеяться можно вообще на все что угодно. Например, в средние века примерно столь же обоснованно полагали, что в обычной (немагнитной) бутылке можно запечатать дьявола.
Впрочем, пока мы летим «только» к созвездию Центавра, скрепя сердце можно примириться с обычным ядерным горючим.
Можно рассчитывать или на уже освоенные реакции распада тяжелых ядер, или же на термоядерные реакции синтеза легких ядер, энергетическую базу будущего. Если иметь в виду такие реальные ядерные топлива, то, чтобы разогнать 1 килограмм массы до скорости 100 тысяч километров в секунду, потребуется всего лишь несколько килограммов ядерного горючего[92]92
Кстати, подсчет показывает, что такое ядерное горючее также должно иметь фантастически высокий энергетический выход по сравнению с известными ядерными топливами.
[Закрыть], допустим 10 килограммов. Вспоминая, что в процессе путешествия корабль должен минимум два раза набирать такую скорость (при отлете с Земли и при отправлении в обратный путь к Земле) и два раза гасить ее (при подлетах к звезде и к Земле), получаем, что на каждый килограмм полезной массы ракеты необходимо взять как минимум 10 тонн ядерного горючего.
Итак, если полезная масса 105 тонн, стартовая масса ракеты как минимум – 109 тонн. Примерно столько весит металлический астероид средних размеров – объемом в 1/10 кубического километра.
И некоторые обнадеживающие цифры.
Оценим теперь энергию реактивной струи, необходимой для разгона ракеты с ускорением 1 м/сек2.
Если считать, что струя состоит из частиц, имеющих массу покоя, то при разумных скоростях истечения (порядка 100 тысяч км/сек) кинетическая энергия струи, выбрасываемой за секунду, определится маловразумительным числом 1027 эргов.
Фотонный двигатель не спасает положения. Мощность фотонной струи, обеспечивающей нужную тягу, – 3 · 1027 эрг/сек.
На Земле невозможно найти процессы, при которых за секунду выделяется такая энергия. Весь земной шар за одну секунду получает от Солнца примерно в 550 раз меньшую энергию. Нужную мощность можно развить, полностью «сжигая» 1100 килограммов массы за одну секунду, или же, если думать об урановом горючем, примерно 1300 тонн урана.
Иначе говоря, получить эту энергию можно, взорвав около миллиона атомных бомб.
Причем, вспомните, при расчетах все время выбирались наиболее выгодные нам цифры – в частности, взято очень маленькое ускорение. Но полученное число так неправдоподобно огромно, что можно позволить себе широкий купеческий жест – уменьшить его в 100, в 1000, если угодно, в 10 тысяч раз, ибо одинаково невозможно представить ракетный двигатель на ядерном горючем с мощностью в 1027 эргов за секунду или же с мощностью в 1023 эргов за секунду. В обоих случаях вырабатываемая энергия мгновенно испепелит межзвездный корабль.
Можно, конечно, мечтать о создании материалов, способных успешно выдерживать чудовищные температуры и давления, возникающие в двигателе, но весь опыт физики, все наши представления о строении материи заставляют думать, что подобные сказочные вещества совершенно нереальны. К материалу двигателя предъявляются требования куда более серьезные, чем к корпусу ракеты. А мы не можем себе представить даже, как обезопасить корабль от столкновений с метеорными частицами.
Короче, можно заключить, что всю идею следует уверенно и безоговорочно переправить на доработку в удалое ведомство научной фантастики.
И все же такие мечты не более как сухая статистическая опись рядом с рассуждениями о ракетах, скорость которых максимально близка к скорости света.
А обычно, когда пишут о фотонных звездолетах, подразумевают не те «скромные» субрелятивистские ракеты, о которых говорилось выше. Нет! Имеют в виду межзвездные корабли с почти световыми скоростями. Естественно заинтересоваться: зачем? Почему бы не ограничиться субрелятивистскими ракетами?
Релятивистские звездолеты со скоростями, почти равными световой. Фантастика за гранью возможного.
Ответ непосредственно связан с размерами вселенной, во-первых, и с парадоксом часов, во-вторых.
Размеры нашей Галактики порядка 105 световых лет. Иные галактики отделены от нас расстояниями в сотни тысяч и миллионы световых лет. Поэтому, казалось бы, что, даже получив ракеты со скоростями, сколь угодно близкими к максимально возможной скорости – скорости света, при любых мыслимых и немыслимых достижениях техники человечество обречено оставаться в пределах ничтожного островка вселенной радиусом в несколько десятков световых лет (1013–1014 километров).
В очень обтекаемой форме говорится о протекании времени на релятивистской ракете.
Но как будто теория относительности открывает совершенно новые горизонты. (Хотя, вообще говоря, задачу о ходе времени на ускоренно движущейся ракете нельзя решать при помощи одной только специальной теории относительности.) Обычно полагают, что с хорошей степенью точности в каждый данный момент связь ракетного и земного времени определяется формулой Лоренца[93]93
Впрочем, некоторые ученые (их, правда, почти абсолютное меньшинство) возражают против такого рассмотрения, считая его незаконным. Так что вопрос в известной степени дискуссионен. Автор должен признаться, что ему не удалось найти работы, в которой проблема изменения хода времени на ракете была бы рассмотрена, на его взгляд, совершенно строго. Впрочем, вероятнее всего, этот вывод обусловлен недостаточно хорошим пониманием, а не дефектами самих работ.
[Закрыть]:
Но тогда, стоит только разогнать ракету до скорости, близкой к скорости света, и можно выиграть сколь угодно много времени по сравнению со временем, протекшим на Земле. Появляется принципиальная возможность достигнуть далеких уголков вселенной.
Правда, пока ракета разгоняется, выигрыш во времени не столь велик. Однако при постоянном собственном ускорении порядка ускорения земного тяготения можно за несколько собственных лет разогнаться, например, до скорости
v = (1 – (10–8/2))c,
которой можно облететь Галактику за разумное собственное время[94]94
Для наблюдателя на Земле время разгона, естественно, очень велико. Например, при ускорении g = 10 м/сек2 для достижения скорости v = (1 – (10–8/2))c период ускорения по собственному времени ракеты займет приблизительно 9,6 года. А на Земле за это время пройдет около 9600 лет.
[Закрыть].
Так что с этой стороны все более или менее в порядке. Конечно, если увеличить радиус облета еще раз в 100, окажется, что даже по собственному времени ракеты путешествие потребует такого времени разгона, что не хватит человеческой жизни. Но в конце концов удовлетворимся исследованием нашей Галактики.
Естественно, вернувшись на Землю, где за время путешествия прошли десятки тысяч лет, путешественник найдет совершенно новое человечество, но величие задачи, безусловно, окупает жертвы, связанные с полетом «в вечность».
Дело за малым – достигнуть скоростей, максимально близких к скорости света. Последнее представляется столь же (если не менее) вероятным, как, скажем, создание живого человека путем непосредственного монтажа из атомов периодической системы.
Если даже вообразить человечество, уже снабженное субрелятивистскими ракетами, то от ракет, позволяющих облететь Галактику, его все еще будет отделять неизмеримое расстояние.
Это обусловлено спецификой движения тел вблизи пороговой скорости – скорости света.
По мере приближения к скорости света масса ракеты стремится к бесконечности, и, чтобы ее ускорять, требуется все большая сила. Поэтому расход горючего катастрофически возрастет на несколько порядков, превышая те «скромные» цифры, что были получены для субрелятивистских ракет. Что же касается защиты от столкновения с космической пылью при скоростях, близких к световой, – это вообще совершенно безнадежная затея.
Допускается все мыслимое и немыслимое.
Но… допустим, что проблема защиты как-то решена.
Допустим, что каким-то чудесным способом удалось сотворить двигатель, способный безболезненно перерабатывать чудовищную энергию, необходимую для ускорения корабля при скоростях, близких к световой.
Допустим, что реактивная отдача осуществляется самым выгодным способом – квантами света.
Допустим, наконец, что получено удивительное ядерное «супергорючее» с энергетическим выходом – единица (вся реагирующая масса переходит в излучение).
И тогда, если станет реальной вся эта блистательная феерия невероятных гипотез… Тогда оказывается, что для разгона ракеты «только» до скорости 0,9999C необходимо 200 килограммов горючего на каждый килограмм массы покоя ракеты в конечной стадии пути. Учитывая, что в каждом путешествии минимум 2 ускорения и 2 замедления, немедленно получаем, что стартовая масса ракеты примерно в 109 (!) раз превосходит ее полезную массу. Это число говорит само за себя.
В качестве курьеза можно только отметить, что при скорости
необходимой для облета Галактики в разумное собственное время, стартовая масса ракеты относится к полезной уже как 1017 (!!!). По-прежнему считая, что полезная масса – 105 тонн (конечно, смехотворно малое значение!), получаем приятную общую массу 1022 тонн. Для справки: масса нашей грешной планеты – 6 · 1021 тонн[95]95
Мы не в состоянии обсуждать здесь так называемый прямоточный фотонный двигатель, призванный уменьшить стартовую массу. Можно только заметить, что он принципиально не может спасти положения, потому что при субсветовых скоростях (порядка 200–250 тысяч км/сек) масса вещества, попадающего в ракету (это межзвездное вещество и предполагается использовать как горючее), ничтожно мала, а при скоростях, максимально близких к световой, – ничтожна эффективность двигателя, ибо разность скоростей засасываемой и выбрасываемой из сопла массы близка к нулю.
[Закрыть].
Развивать возражения вряд ли целесообразно.
Мне представляется, что для объективного человека ситуация предельно ясна, а фотонных энтузиастов (кстати, мне искренне жаль, что я не могу принадлежать к их числу) этот небольшой скептический экскурс все равно не убедит. Естественно, можно предложить десятки «проектов» хранения антивещества, защиты от космической пыли и, наконец, сотни способов так посылать фотонную струю, чтобы экипаж и корабль не превратились бы в элементарные частицы в первые же мгновения работы двигателя.
Однако можно ответственно утверждать, что в наше время и с нашим уровнем знаний предлагать какие-либо технические идеи совершенно бессмысленно. Кстати, все уже предложенные проекты таковы, что использовать их даже в фантастических романах морально неудобно. Фантазируя, можно оперировать неведомым, можно опираться на неведомое, но нельзя предлагать проекты, нацело противоречащие тем законам физики, которые, как мы можем быть уверены, пусть в приближенной форме, но останутся навсегда.
Позволю себе пояснить эту мысль на примере курьезного проекта «магнитной бутылки», о котором уже вскользь упоминалось и о котором часто приходится читать.
Предлагается запасать антивещество в виде позитронов (вторая половина горючего – электроны) и хранить их в замечательной «магнитной бутылке»[96]96
Позитроны и электроны – излюбленный объект для горючего у межзвездных скитальцев, потому что реакция между ними – единственная известная реакция, в которой вероятность того, что реагирующие частицы превратятся в гамма-кванты, равна единице. Например, протоны, реагируя с антипротонами, дают в результате мезоны, и, таким образом, масса покоя продуктов реакции не равна нулю. А надо, чтобы была равна, иначе горючее неидеально.
[Закрыть]. Не стоит сейчас думать о всей необходимой массе горючего, бог с ней. Но совершенно немыслимо допустить, что даже тонну, даже килограмм позитронов можно удержать каким-либо магнитным полем. Электростатическое отталкивание подобного числа позитронов таково, что необходимые для мало-мальски сносной фантазии поля на десятки порядков превышают те, что встречаются в природе (или получены искусственно). Трудно даже по заказу предложить более нелепую идею, но…
Здесь автор окончательно теряет спокойствие.
Иногда, чтобы улучшить положение, говорят, что можно перемешать этакие изолированные друг от друга группки позитронов и электронов на манер расположения ионов кристаллической решетки ионного кристалла. Этим рассчитывают спасти положение. Не стоит приводить расчеты, позволяющие оценить «революционное» значение такой технической новинки, но, честно говоря, все это вместе взятое весьма напоминает заклинания шаманов. Столь же основательно можно рассчитывать, что со временем люди окажутся способны своим дуновением останавливать железнодорожный состав (это не гипербола!).
Вообще-то если уж мечтать о хранении антивещества, то мечтать широко. Можно, например, представить, что удалось построить антиатомы всех элементов периодической системы. Из этих антиатомов изготовить антиметалл (скажем, антижелезо), а вот этот антиметалл подвесить в электромагнитном поле[97]97
Хороший проводник можно подвесить в электромагнитном поле (широко известный способ осуществления «гроба Магомета»). Особенно хорошо этот опыт удается со сверхпроводником. Ну что же, можно хранить антижелезо в сверхпроводящем состоянии.
[Закрыть]. Для этого нужны не слишком большие поля. Далее можно заметить, что найден способ безопасно разделять антиатомы на позитроны и антипротоны. Далее, конечно, позитроны реагируют с электронами (это мы тоже устроили). Правда, остались антипротоны. Их также необходимо превратить в кванты. Ну что же, допустим (как говорится, гулять так гулять), что мы научились так осуществлять реакцию протон – антипротон, что реагирующие частицы всегда переходят в кванты.
Вся эта фантасмагория обладает одним несомненным достоинством по сравнению, скажем, с проектом хранения позитронов.
В ней нет элементов, грубо противоречащих здравому смыслу. Нет такого, о чем можно было бы сказать: это элементарная нелепость.
Я весьма горжусь своим проектом и полагаю, что он достоин занять свое место рядом с прочими.
К сожалению, я не в состоянии предложить столь же плодотворный проект двигателя для ракеты с массой хотя бы в 105 тонн, позволяющего межзвездному кораблю разгоняться до субсветовых скоростей, не переходя при этом в парообразное состояние.
Возможно, в противном случае я бы также оказался в фотонном лагере.
Если же говорить серьезно и затронуть психологическую сторону вопроса, то можно сказать, что идея фотонных ракет – свидетельство не столько смелости, сколько ограниченности человеческого воображения. Обычно даже в фантазиях люди не рискуют допускать что-либо неизвестное технике своего времени и потому идут по самому торному и самому неверному пути – чудовищному гипертрофированию известных способов.
Эту тенденцию можно заметить, в частности, в мифах и сказках. Гелиос – бог Солнца у древних греков – мчится по небу на колеснице, запряженной чудесными конями. Кони чудесны, замечательны, скорость их бега колоссальна, иногда им для усиления придают крылья. Но «свежей технической» идеи в подобных сказаниях нет. Просто в олимпийской конюшне боги могут получить очень хороших лошадей.
Историко-мифологическое отступление.
Греки мечтали об удивительных лошадях и колесницах, не подозревая о поразительной силе пара.
В век паровых машин воображали потрясающие паровые повозки, не представляя себе двигатель внутреннего сгорания.
В древних сказаниях Луны достигали на спине чудовищных птиц, а в XIX веке – веке воздушных шаров – Эдгар По отправил туда героев на воздушном шаре.
Начало XX века заполнено фантазиями с «электропрофилем», а атомная энергия оставалась в тени.
В наше время – время ракет и ядерной энергии – естественно и неизбежно «возникли» фотонные корабли. И вероятно, снова повторится старая история.
Если звезды и будут когда-либо достигнуты, то путешествие осуществится каким-то совершенно не представляемым для нас, невероятным способом.
А ракеты не стоит нагружать сверх меры. Исследование солнечной системы только начинается, и в этой области они хозяева. Что же касается звезд и галактик…
Несколько веков назад француз Сирано де Бержерак выпустил книгу о полете на Луну. Среди доброго десятка очаровательно нелепых способов путешествия, непринужденно предложенных автором, среди всего этого забавного бреда по странной случайности проскользнула идея улететь на Луну, используя ракеты для фейерверков. Надо заметить, к чести Сирано, что он, по-видимому, не очень задумывался над тем, что, собственно, выходит из-под его пера, и ко всем своим проектам относился одинаково несерьезно. Однако ракетный двигатель, причем использующий довольно современное пороховое горючее, был им предложен. Угадал он случайно, но угадал…
Наше положение хуже. Можно утверждать, что фотонные ракеты на ядерном топливе – заведомо неправильный путь, даже если речь идет о полете к ближайшей звездной системе.
Естественно, я не могу предложить ничего более привлекательного, и вообще затруднительно обсуждать невообразимое, но фотонные ракеты к звездам не полетят.
Некоторые извинения.
В заключение позвольте ответить на вопрос, который мог возникнуть при чтении этих страниц. Стоит ли так резко нападать на фотонные ракеты – ведь мечта о полете к звездам действительно замечательна?
Мечта замечательна, но мечтать надо трезво. Я верю, что все писавшие о фотонных кораблях руководствовались лучшими побуждениями, но на деле они дезориентировали тех, кто не может разобраться самостоятельно и должен верить на слово. И в результате приходится читать, что полет к звездам – задача ближайших десятилетий; или же встретить серьезное обсуждение «проблемы», как лучше строить двигатель – на квантах относительно высокой частоты и энергии (квантах света) или же использовать кванты электромагнитного поля с малой энергией?!
Дело не только в том, что все это отвлекает внимание от нерешенных, но реальных задач. Это лишь одна сторона вопроса. В конце концов смешно было бы запрещать фантазировать. А если кто-либо хочет лететь к звездам, такие благородные стремления можно только приветствовать.
Но не нужно дискредитировать физику, создавая впечатление, что пути принципиально ясны и чуть ли не настало время подумать об инженерных проектах. Науке не требуется неосновательная реклама.
Осуществление полета к звездам, с точки зрения наших знаний, совершенно невероятно. Невероятно так же, как, скажем, для Галилея было бы невероятно телевидение или радиопередача.
И резюме.
Представьте, что некоего физика, скажем времен Галилея, спросили: можно ли рассчитывать на возможность передачи изображения на расстояния в сотни километров? Он бы, естественно, ответил: «Все данные физики говорят – нет, нельзя». Для этого нужно чудо. Необходимо открытие, изменяющее все наши представления о мире. Нужно нечто непредставляемое, противоречащее, конечно, не законам природы, а нашим знаниям этих законов.
Точно так же для осуществления полета к звездам необходим основательный комплекс чудес такого рода. Нелепо и наивно гадать, когда будут и будут ли сделаны открытия, позволяющие хотя бы надеяться на полеты в глубь вселенной, так же как нелепо гадать о характере этих открытий.
Можно только верить, что, совершив уже столько чудес, человечество совершит и это. Но ясно, что никакие ядерные горючие, никакие супер-, ультра-, экстраматериалы, никакие фотонные ракеты не могут решить проблему.
Нужно нечто Неведомое.
Такое же Неведомое, как атомная электростанция для питекантропов.
А наивная, неразумная, детская и неистребимая вера в это Неведомое не оставляет меня так же, как, вероятно, и любого человека нашего века.
