Грег Иган - Вечное Пламя

Карле оставалось только поражаться изобретательности этой девушки. Выдающееся открытие Ялды – между прочим, на горе Бесподобная – заключалось в том, что световые частоты во времени и пространстве соответствовали двум сторонам прямоугольного треугольника – причем отношение этих сторон зависело от скорости света, а гипотенуза оставалась постоянной вне зависимости от каких-либо изменений.

Однако энергия, импульс и масса твердого тела также составляли прямоугольный треугольник. Величина гипотенузы в этом случае была постоянной и определялась массой тела, в то время как его скорость определяла отношение катетов.

Если сделать так, чтобы скорость в обоих случаях была одинаковой – заставить светород, материальную частицу, сравняться по скорости со световым импульсом – то два треугольника становились подобными, а между их сторонами возникало жесткое и неизменное соотношение. Энергия частицы оказывалась пропорциональной частоте волны. Получалось, что вместо необъяснимой связи между резкими изменениями степени помутнения и целыми кратными световой частоты мы имеем частицы, которые синхронно с самим светом естественным образом переносят энергию дискретными порциями.

Карла отложила запланированное занятие и предложила студентам обсудить результаты эксперимента с помутнением.

– Это ваш шанс привести аргументы в пользу любой странной идеи, которую вы готовы отстаивать, – подталкивала она их, – даже если не можете довести ее до совершенства, даже если в ней есть пробелы и недостатки, которые вы не можете исправить. Пробелы и недостатки были во всем, чему я вас учила; загадки, над которыми люди ломали голову еще до запуска ракеты; но теперь – вы сами первопроходцы; ни Ялда, ни Нерео, ни Сабино не смогут поделиться с нами своими догадками. Так что теперь у вас есть шанс выйти за границы собственных знаний – заполнить пробелы в старых идеях или сравнять их с землей и построить на их месте что-то новое.

Поначалу дело не спорилось, люди вели себя настороженно и в обсуждение включались неохотно – самых обыкновенных студентов приходилось всячески подталкивать, чтобы они хоть как-то участвовали в общей работе. Но спустя полсклянки бесцельных блужданий, вопросов, уточнений и все более пылких заявлений, трое из ее студентов оказались достаточно смелыми, чтобы в общих чертах обрисовать собственные оригинальные гипотезы, объясняющие странную закономерность помутнения.

Ромоло высказал предположение, что при столкновении с зеркалитом свет порождает в веществе звуковые волны, а благодаря слабой нелинейности, присутствующей в уравнениях этих волн, энергия могла перемещаться между различными гармониками – вплоть до естественной частоты колебания самих светородов. Палладио предположил, что свет подходящей частоты в нужные моменты подталкивает осциллирующие светороды таким образом, что их соседи в решетке оказываются достаточно близко, чтобы вытащить друг друга из своих энергетических ям. Правда, было не так просто понять, как именно с помощью этих теорий можно предсказать тот факт, что налет состоял из нескольких рядов, а не изолированных полос помутнения, ограниченных несколькими резонансными частотами.

Идея Патриции, без сомнения, объясняла резкие переходы в степени помутнения – а примененная ею аналогия между энергией и частотой была настолько простой и изящной, что Карле стало совестно оттого, что она не подумала об этом сама. Тем не менее, в этой теории – при всех ее преимуществах – были свои нестыковки.

Карла постаралась как можно мягче подойти к обсуждению первой проблемы.

– Ты исходишь из предположения, что часть светородов будут увлекаться световой волной?

– Да, – согласилась Патриция. – Свет будет их подталкивать, разгоняя все сильнее и сильнее, пока их скорость не сравняется со скоростью самой волны.

– И как бы это выглядело, если бы мы двигались вместе с ними? Что бы мы увидели, если бы мы разогнались до скорости светородов?

– Они бы показались нам неподвижными, – недоуменно ответила Патриция. Разве это не было очевидно?

– А как бы выглядела сама световая волна?

– Тоже неподвижной. Все движется с одной и той же скоростью.

– С той же самой скоростью движется световой импульс , – сказала Карла, – в этом твое описание верно. Но история импульса в 4-пространстве перпендикулярна волновым фронтам. А что же происходит с самими фронтами?

– Ой. – Патриция опустила глаза и ссутулившись, отстранилась от опорной веревки. – Они движутся в обратном направлении. А значит, светород не будет двигаться вместе с импульсом – он застрянет в энергетической яме между двумя фронтами и будет двигаться в обратную сторону с совершенно другой скоростью.

– Верно, – сказала Карла. – Движение импульса отличается от движения волновых фронтов! Эту ошибку легко допустить: меня это до сих пор иногда сбивает с толку.

Она изобразила ситуацию, описанную Патрицией.

– Для того, чтобы светород приобрел постоянную скорость, он должен находиться в энергетической яме. Более того, я подозреваю, что для этого необходим источник света с очень высокой интенсивностью, так как в противном случае яма окажется недостаточно глубокой. Но если бы это все-таки произошло , то светород был бы неподвижен относительно волновых фронтов, но никак не самого импульса.

– Я понимаю, – печально произнесла Патриция и уже было направилась обратно.

– Постой, – сказала Карла. – Есть еще одна проблема, и ее тоже стоит обсудить.

Теперь Патриция едва не сгорала от стыда.

– Разве мало первого недостатка?

– Потерпи меня еще немного, – предложила ей Карла. – Бывает, что ошибки компенсируют друг друга.

– Только ошибки в знаке! – вмешался Ромоло. Карла подняла руку, призывая его к тишине, а затем снова обернулась к Патриции. – У тебя было четыре или пять подвижных светородов, способных вызвать помутнение, если их суммарная энергия достигнет порогового значения, – сказала она. – Но если они собираются столкнуться с другим светородом, находящимся в потенциальной яме, то для его освобождения потребуется передача кинетической энергии, равной глубине ямы. При увеличении истинной энергии кинетическая энергия уменьшается – именно поэтому твоя первоначальная идея о том, что подвижные светороды достигают скорости светового импульса, здесь бы не сработала. Но если светороды движутся не параллельно световому импульсу, а вдоль его волновых фронтов, то все меняется местами: чем выше частота света, тем медленнее движется световой импульс, но тем выше скорость волновых фронтов. Иначе говоря, светороды, запертые между волновыми фронтами, будут двигаться тем быстрее и обладать тем большей кинетической энергией, чем выше частота световой волны.