Грег Иган - Вечное Пламя

Ей было больно слышать мучение, которое звучало в последней фразе, но Карла не имела понятия, что может с этим поделать. Она была не в том положении, чтобы советовать бедной девушке повременить с голодовкой еще год или два – чтобы в обмен на риск столкнуться с более тяжким испытанием в будущем, получить небольшую прибавку к своей юной энергии и ясности ума именно тогда, когда она по-настоящему в них нуждалась.

– Мы все совершаем ошибки, – сказала она. – Расскажи мне о своей идее, я буду рада тебя выслушать.

– Первая часть – это по сути просто элементарная механика, – сбивчивым голосом начала Патриция. Но прежде, чем идти дальше, мне хотелось проконсультироваться у вас.

Карла из всех сил постаралась скрыть свою досаду. В течение всего урока ее мысли были заняты земляными орехами, но если она могла сдерживать свой аппетит целую склянку, то вполне сможет побыть вежливой еще несколько махов.

– Продолжай, – сказала она.

– Предположим, что неподвижная частица испытывает соударение с другой частицей, примерно втрое тяжелее нее, – сказала Патриция. – Я думаю, что их векторы энергии-импульса до и после столкновения будут выглядеть примерно так:

– По-моему, все верно, – ответила Карла. Первая диаграмма показывала историю соударения, в то время как на второй та же самая четверка векторов располагалась таким образом, чтобы геометрические правила, которым они подчинялись, были очевидны с первого взгляда. – Ты ведь просто используешь правило треугольника, так? Сумма двух векторов энергии-импульса должна сохраняться, а их длины по отдельности совпадают с массами соответствующих частиц, которые остаются постоянными. Отсюда следует, что векторы образуют треугольник, форма которого не меняется в результате соударения, а третья сторона – суммарная величина энергии-импульса – остается постоянной.

Патриция, казалось, почувствовала облегчение, хотя до уверенности ей все еще было далеко.

– И все варианты подобного соударения можно получить за счет вращения этого треугольника вокруг его третьей стороны?

– Да.

– Это также даст нам нецентральные соударения? Нужно просто повернуть треугольник вокруг оси…? – она изобразила несколько схематичных примеров, показав, что происходит с импульсами частиц при скользящем ударе, в результате которого они смещаются в разные стороны от исходной оси соударения, вовлекая в процесс дополнительное пространственное измерение.

– Все это верно, – заверила ее Карла, позволив ноткам нетерпения просочиться в свой голос. К чему бы ни вела Патриция, в основах она разобралась, можно было двигаться дальше.

– Исходя из тех же предположений, – сказала Патриция, – я рассчитала конечную энергию тяжелой частицы, для нескольких различных значений начальной энергии. Раскрыв карман, она извлекла лист бумаги и развернула его.

Теперь Карла была в нерешительности. Хотя она наверняка строила подобный график – для какого-то давно забытого упражнения, когда сама изучала механику – его изображение все же минуло стадию «очевидно с первого взгляда».

– В данном случае угол показывает, как сильно тяжелая частица отклоняется от оси после соударения? – спросила она.

– Да, – ответила Патриция. – Величина угла зависит от деталей соударения – будет ли оно центральным или нет, – но я просто хочу разобраться в исходе всего процесса, в допустимых комбинациях углов и энергий, согласующихся с законами сохранения. Самое удивительное в этих кривых – то, как максимальный угол отклонения всегда остается одним и тем же! Если легкая частица изначально находится в состоянии покоя, угол, на который может отклониться тяжелая частица, ограничен некоторым максимумом, величина которого зависит только от соотношения масс – энергия соударения на него не влияет.

– Хмм. – Карло не припоминала, чтобы когда-либо слышала о подобном результате, и не видела никакой простой геометрической причины, которая могла бы объяснить этот факт, поэтому произвела собственные алгебраические выкладки у себя на груди. Утверждение Патриции оказалось абсолютно верным: максимальный угол отклонения не зависел от энергии частиц.

Теперь любопытство Карлы поумерило ее нетерпение. Неужели Патриция пыталась спасти свою теорию помутнения, добавляя второй светород, в три раза тяжелее первого?

– Кривые точно такой же формы я могу провести через точки, которые мы получили в эксперименте с рассеянием света, – сказала Патриция. Она выудила второй график.

– Отношение масс для всех четырех кривых одинаково и примерно равно трем десятым, – объяснила Патриция. – Это можно определить сразу же, зная максимальный угол рассеяния! После этого остается определить единственный параметр – масштаб по вертикальной оси.

Карла протянула руку и взяла у нее листок с графиком. При правильном выборе всего лишь двух чисел модель Патриции жестко фиксировала каждую из точек. Подобные закономерности не возникали по воле случая. Эти кривые указывали на то, что свет, рассеиваемый светородами, вел себя в точности, как частица, втрое превышавшая по массе те частицы, с которыми сталкивалась.

Вот только… на этом графике была изображена не энергия частицы, а частота волны. В действительности величина, отложенная по вертикальной оси, представляла собой результат последующего отклонения света, проходящего через призму, которое с помощью калибровочных данных призмы относительно световой гребенки переводилось в длины волн и частоты. Так когда же в дело вступала энергия? Энергия, содержащаяся в световой волне, зависела от ее яркости – величины, которую они даже не пытались измерять.

– Расскажи мне, – попросила ее Карла, – что, по-твоему, здесь происходит?

– Это ведь наверняка указывает на существование некой частицы, движущейся со скоростью света? – нерешительно произнесла Патриция. – Не запертой между волновыми фронтами, как было бы в случае со светородом, а именно движущейся вместе с самим светом .

– И светороды, которые мы высвободили с поверхности зеркалита, рассеивали эти частицы?

– Да.

– И что дальше? – возмущенно спросила Карла. – Свет, который подталкивал эту таинственную частицу, решает двигаться вслед за ней ? Используя законы механики, можно выяснить, как отдельная частица будет двигаться после соударения …, и световая волна обеспечивает это движение, подстраивая свою собственную скорость, свою собственную частоту, чтобы не нарушить исходное соотношение? Мы предполагаем, что свет подталкивает эту частицу – или же сама частица как по волшебству тянет свет за собой?