Знание – сила 2000 05-06

Одно из наиболее ярких проявлений нулевых квантовых колебаний вакуума – это эффект Казимира, предсказанный в 1948 году голландским физиком. По его расчетам оказалось, что между очень гладкими и близко сдвинутыми пластинами давление рождающихся п ар виртуальных частиц чуть меньше, чем снаружи, по той причине, что некоторые из пар просто не могут родиться внутри – им не хватает места. Разница эта столь микроскопическая, что измерить ее удалось лишь в 1996 году французу Стиву Ламоро. «Нью-Йорк тайме» сообщила об открытии в статье с эффектным заголовком: «Физики подтвердили, что в «ничто» есть энергия».

Таким образом, дебаты на тему «Есть или нет энергия в вакууме» прекратились после веского экспериментального аргумента. Вопрос теперь в том, сколько ее там и как извлечь ее оттуда? Путхоф считает, что очень много, а известный астрофизик Лоуренс Краус думает, что ничтожно мало. Аргументы последнего очень просты: если в вакууме бездна энергии, то, по теории Эйнштейна, она эквивалентна массе, а масса должна искривлять пространство. Значит, пространство вокруг нас должно быть искривлено так, что мы не увидели бы собственного носа. Путхоф возражает, что далеко не любая энергия искривляет пространство.

В общем, споры не утихают, а энтузиасты тем временем еженедельно присылают Путхофу проекты изобретений, тем или иным способом извлекающих энергию из вакуума. Огромную часть своего времени он тратит на тщательную проверку этих проектов. Пока ни один не выдержал его критики. Интересно, что занимается поисками не только любители, но и известные ученые. Даже знаменитый писатель-фантаст Артур Кларк вложил пятьдесят тысяч долларов в работу над изобретением подобного прибора и надеется со дня на день получить результат.

Новая работа Марка Миллиса включает в себя несколько аспектов. Он собирает семинары, координирует направления исследований, но кроме того, ему приходится постоянно убеждать окружающих, что все его коллеги – люди нормальные. Перед обращением к экспертам-двигателестроителям Миллис долго собирался с духом, готовясь выслушивать смех и укоры, но неожиданно встретил понимание и готовность к сотрудничеству. Только физики продолжают упорно не принимать тематику работы группы Миллиса всерьез. Лидер оппозиции – Лоуренс Краус, глава физического факультета Западного университета. Его главный аргумент состоит в том, что пока все расчеты дают совершенно безумные значения энергии, необходимые для малейшего искривления пространства, – в десятки миллиардов раз больше массы видимой Вселенной По его мнению, можно проводить семинары на эту тему, но не более.

«Искривление пространства – это дело не следующего века, не двадцать второго и скорее всего не двадцать третьего. Миллис неплохой инженер, в голову ему пришла хорошая идея. Ее обсудили, просчитали и поняли, что практическая реализация пока абсолютно нереальна. Смысла разрабатывать ее дальше нет. Нельзя забывать и о других, гораздо более реалистичных разработках: ядерные электрические движители, плазменные, лазерные проекты космических парусников – все это тоже заслуживает внимания, и, по-моему, гораздо больше, чем фантазии Миллиса, – говорит Краус. – Планы создания космических парусников требуют, чтобы размеры паруса были не менее четверти площади штата Техас. Неощутимое давление Солнца будет разгонять такой корабль до огромной скорости. Звучит совершенно фантастично, но гораздо более реально, чем искривление пространства. На мой взгляд, сегодня нет никаких реальных возможностей для межзвездных перелетов. Надо быть морально готовым к тому, что такие путешествия будут длиться очень и очень долго, и тем не менее отправляться в них. Когда Христофор Колумб плыл на поиски Индии, он не представлял, когда вернется…»

Несколько лет назад у молодых жителей Нью-Йорка появился забавный лозунг: «Любой момент – это прекрасный момент». Так же и в науке. Никто не знает, что ждет нас в самом ближайшем будущем – скучные будни или открытие транзистора. В этом плане по непредсказуемости науку можно сравнить с бейсболом, где развитие игры полностью зависит от того, куда отскочит мяч. Конечно, когда ставишь вопросы типа сагановских, нельзя ждать на них немедленных ответов, но то, что они будят активность научной мысли, несомненно.

В то же время наука зиждется на консенсусе. Любая статья может быть принята к публикации в научном журнале только после одобрения несколькими рецензентами. Через jto сито разумности невероятно трудно бывает прорваться революционным открытиям. Тем не менее некоторым счастливчикам это удается сделать. Раймонд Чао из университета в Беркли (Калифорния) недавно поставил эксперимент, в котором одиночные фотоны достигали скорости, в 1,7 раза превышающей скорость света. Явление это называется квантовым туннелированием, оно давно было предсказано, а Чао наблюдал его одним из первых. К сожалению (а может, и к счастью), использовать это явление для того, чтобы пересылать информацию быстрее света, не удастся, поскольку невозможно управлять туннелированием – это случайный процесс.

Чао согласен с Краусом, что программа НАСА по новым методам ускорения преждевременна и оторвана от реальной действительности, но по сверхсветовым скоростям их мнения расходятся: Чао считает, что ни на что нельзя вешать ярлык «невозможно». Эрнест Резерфорд, к примеру, считал совершенно невозможным извлечение энергии из атомного ядра.

Миллис же с вежливым вниманием слушает диспуты о своей тематике и продолжает активно работать. По его мнению, в данный момент есть три главные задачи. Попытаться повторить эксперимент Чао с электронами, чтобы научиться туннелировать уже материю на сверхсветовых скоростях. Попытаться создать, хоть и микроскопический, туннель через пространство в лаборатории. Попытаться извлечь энергию из вакуума. Или же получить весомое доказательство того, что все это невозможно.

«Найдется не много желающих тратить свои время, силы, средства, карьеру на исследование таких безнадежных задач. Надо быть большим энтузиастом и обладать полностью непредвзятым мнением. К счастью, такие люди пока еще есть» – говорит Миллис с печальной улыбкой.

Пожелаем же ему успеха, потому что все самое интересное в науке делают те, кто не верит в невозможное.

Можно ли отнести к тем, кто «не верит в невозможное», Макса Планка, ровно сто лет назад введшего в научный обиход понятие «квант»?

(А «физический вакуум» и родился впоследствии в недрах квантовой механики). До конца жизни, будучи уже нобелевским лауреатом, он мучился своей «изменой» традициям классической физики, в рамках которой был воспитан, и даже признавал свою гипотезу «актом отчаяния».