Елена Горовая - За кулисами профессии. Сборник рассказов

А принцип относительности движения или покоя? Это так будоражит наш ум! Вот я сейчас, сидя за ноутбуком на своей даче одновременно совершаю движение с огромной, между прочим, скоростью 3328 км/ч! Круто? Вы, конечно, не ожидали! Но это так.

Я нахожусь на своей вращающейся планете. И вы тоже! Линейная скорость вращения земной точки на моей географической широте составляет 950 км/ч. Скорость Сапсана 250 км/ч. Скорость Airbus A320, которыми вы все летали, при взлете 276 км/ч, а крейсерская скорость этой же машины 840 км/ч.

Вы не забыли еще вот о чем? Наше транспортное средство под названием «Земля» летает (крутится, если хотите) вокруг Солнца. И это еще плюс 30 км/с или 108 км/ч. Суммируем: 950+108 = 1058 (км/ч).

И это не всё! Солнышко не стоит на месте. Оно движется вокруг центра нашей Галактики (Млечный Путь, если давно учились в школе) со скоростью 230 км/с, что составляет примерно 830 км/ч. Суммируем: 1058 +830 = 1888 (км/ч!)!!! Вас еще не укачало?

И наконец, наша Галактика вместе остальными галактиками Местной группы движутся в направлении большого скопления Девы со скоростью близкой к 400 км/с или 1440 км/ч.

У нас в итоге: 1888 +1440 = 3328 км/ч. Мелочиться не будем. Остановимся на значении 3300 км/ч. Как говорил Лев Ландау: «Главное в физике – это умение пренебрегать».

Теперь вы понимаете абсурдность утверждения о том, что мы мало двигаемся? Куда ж еще?

С чем можно сравнить такую скорость? Интернет дает сведения об американском стратегическом бомбардировщике «Валькирия» со скоростью 3300 км/ч. Но на этот супербомбардировщик простому человеку с улицы не попасть, надо пройти медицинский, психологический отбор, несколько лет учебы в воздушной академии и… Вуаля! Поехали! По-гагарински!

А тут всякий человек с момента рождения или примерно на 9 месяцев раньше уже сам себе пилот! Как там еще в одной песне? «Нас бьют, мы летаем!» Или летим. Все время. Постоянно.

(Сделаю некоторые оговорки для физиков. Да, известно, скорость – величина векторная. И лишь в некоторых случаях сложение двух скоростей равноценно сложению модулей данных скоростей. Именно этот вариант использовался в данном случае для объяснения принципа сложения скоростей по Галилею. Тот же самый подход можно встретить во многих книгах, популяризирующих физику)

Есть особые законы природы. Это законы сохранения. Их ровно семь. Удивительно! (Изучая природу, впечатляешься магии этого числа.) В школе вы слышали о четырех законах сохранения. Они еще называются фундаментальными. Почему? Потому что они верны всегда! Конечно, если система замкнута. По крайней мере ни один человек в мире не смог обнаружить обратного. Попробуйте, может именно у вас это получится. Однако!

Эти законы дают представление о неуничтожимости и несотворимости движущейся материи. Материю нельзя уничтожить и нельзя создать. Она может лишь менять форму (масса переходит в энергию, а энергия в массу). Невозможно остановить движение материи, это все равно, что остановить время.

Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает. М. В. Ломоносов.

Тут вам и закон сохранения массы, и заряда, и импульса.

Послушайте!

Ведь, если звезды зажигают —

Значит – это кому-нибудь нужно?

А ведь и правда, кто зажигает звезды? Сколько звезда будет «гореть»? Сколько еще будет светить Солнце, не затронет ли энергетический кризис и его?

Я вам сообщу по секрету, наше Солнце находится в самом расцвете своих звездных сил. А средняя продолжительность жизни такой звезды, как наша, составляет 10 млрд лет. Поэтому оно будет светить еще 5 млрд лет точно. Ну, а дальше, как карта ляжет! Однако человечеству не прожить на Земле 5 млрд лет. И дело здесь не в плохой экологии. Через 1 млрд лет на нашей планете условия станут невозможными для жизни. Дело в том, что Солнце каждые 100 тысяч лет наращивает яркость на 1%. Поэтому океаны испарятся, а атмосферное давление и влажность невероятно повысятся.

Вы все еще боитесь Covid-19? Тогда скорей за физику, и сразу отпустит!

Наконец, расскажу еще об одном чуде.

Уже теперь и второклассники знают (а может и не знают). Проходят, в общем, на уроке. Но мне все-таки кажется, что все мимо да мимо проходят, не заходя! Вещи им сообщают серьезные, но так быстро меняются темы, как картинки за окном, будто вы едете на Сапсане.

Итак, полезно помнить о том, что все тела состоят из молекул. Воздух, вода и стена вашей комнаты, тоже состоят из этих маленьких частиц. Между молекулами стены есть тоже промежутки. Интересная штука получается, если сравнить размеры молекул и размеры промежутков между ними. Промежутки всегда больше, чем молекулы. То есть там пустое пространство. А теперь возьмите тело человека. Оно тоже состоит из молекул, разделенных промежутками. Вы понимаете, к чему я веду? Вы видели фантастические фильмы, где некий «терминатор», проходит сквозь стены?

Но вы тоже можете попробовать переместиться через твердую среду! И помогут вам те самые межмолекулярные промежутки, которые есть у вас, у «терминатора» и у стенки. То есть физика не возражает против этого события.

Физика трактует понятие «событие» несколько более прозаично, чем люди, не имеющие к ней отношения. Хотя справедливости ради надо заметить, что, если вы пройдете через стену, это и в самом деле будет «событие». В любом смысле!

А дальше у вас появляется вопрос: КАК? Как это сделать? Если честно, пока никто не знает. Но что-нибудь придумаем! Не мы, а юное поколение. Вся надежда на тех, кто в школу ходит!

Вообще-то, все самое до жути интересное, необычное в этой науке начинается с современной физики. Это физика 20 века. Ее основа – квантовая теория, ОТО (Общая теория относительности), СТО (Специальная Теория относительности). Но, если вы изучали физику только в средней школе, то вряд ли вы успели вкусить, хотя бы краешком, ее научные заманухи и изюминки. Я имею в виду не кошку Шредингера, хотя ее последнее время просто растиражировали. Хочу напомнить о парадоксах близнецов и Ольберса, о демонах Лапласа и Максвелла, о квантовой запутанности, о путешествиях во времени, о параллельных мирах и кротовых норах. Список можно продолжать очень долго!

В общем, как говорил Нильс Бор: «Если тебя квантовая физика не напугала, значит, ты ничего в ней не понял». Нильс Бор был удостоен Нобелевской премии в 1922 г.

После того, как Эрнесту Резерфорду стало известно, что ему присуждена Нобелевская премия в 1908 г., он сказал: «All science is either physics or stamp collecting». Все науки делятся на физику и коллекционирование марок. В каждой шутке есть доля истины.