Вход/Регистрация
Вопрос на засыпку. Как заставить мозги шевелиться
вернуться

Фарндон Джон

Шрифт:

Но, возможно, мне удалось бы заманить своих жертв в Японию и перед самым вылетом домой пригласить их на церемонию поедания местного деликатеса, рыбы фугу – в качестве прощального подарка за приятно проведенное время. Потом я бы постарался добавить в напиток шеф-повара алкоголь или другое вещество, замедляющее реакцию, прямо перед тем, как он начал бы готовить сашими. В печени фугу содержится смертельно опасный тетродотоксин, который вырабатывается морскими бактериями, и, если рыба разделана неправильно, этот яд может попасть в пищу. Жертвы умрут через восемь часов и в течение долгого времени будут испытывать лишь легкое покалывание в мышцах. К тому моменту, как полиция арестует повара за халатность или даже убийство, я давно буду в другом месте, вероятно, в другой стране. Если же яда в еде окажется недостаточно, я всегда смогу отправить праздничный пудинг в качестве подарка на день рождения от давнего знакомого.

Эта сумка когда-нибудь опустеет?

(Естественные науки, Кембридж)

Ни один другой вопрос не казался мне столь похожим на речь леди Макбет, которая после убийства Дункана вопрошала: «Да неужели эти руки никогда не станут чистыми?» Представьте: преподаватель в отчаянии вытряхивает сумку, в которой нес тело абитуриента, чьи ответы показались ему самую малость слишком умными…

Впрочем, давайте начнем с более прозаичного примера. Эта сумка будет пуста, когда я выну из нее все видимые предметы. Таково общеупотребительное определение слова «пустой». Все, что мне нужно сделать, – перевернуть сумку и вытряхнуть из нее мобильный телефон, ланчбокс, блокнот и ручку, футболку с надписью «Я люблю Джастина Бибера», книгу «50 лучших способов стать гением» и конверт с пятифунтовыми банкнотами – на случай, если интервью пойдет не слишком гладко…

Но на самом деле эта пустая сумка вовсе не пуста. Помимо пыли, крошек, клочков бумаги и миллионов микроорганизмов, она полна воздухом, который занимает все свободное место. Как только я вытаскиваю что-то твердое, в пустоту устремляется поток воздуха. Движение молекул настолько стремительное, что заполнение происходит мгновенно. А что если бы мне удалось выкачать воздух? Будет ли сумка пустой в таком случае? Возможно, у меня бы получилось извлечь воздух при помощи пылесоса – как из вакуумных пакетов, которые используются для хранения объемной одежды и пуховых одеял. Это сделает сумку более пустой. Конечно, она должна быть достаточно прочной, чтобы не разрушиться под давлением воздуха снаружи, и герметичной – что крайне маловероятно. В любом случае самый мощный пылесос в мире способен обеспечить лишь частичный вакуум. Физики обычно оценивают уровень приближенности к «идеальному» вакууму при помощи давления воздуха. Чем ниже давление, тем совершеннее вакуум. Пылесосы способны снизить давление не больше, чем на одну пятую.

В научных лабораториях и исследовательских институтах есть вакуумные камеры, которые работают намного лучше пылесосов. Может, положить сумку в одну из них? Безусловно, она бы опустела еще больше. Но даже такие научные вакуумные камеры несовершенны. Они могут обеспечить давление в одну триллионную атмосферного, но этого по-прежнему недостаточно для создания идеального вакуума.

Ладно, я почти впал в отчаяние. Что если отправить сумку в ближайший полет на Марс и выбросить в открытый космос на достаточно долгое время, чтобы весь содержавшийся в ней газ вылетел в пустоту межзвездного пространства? Похоже, это то, что нужно. Но даже безвоздушное пространство на самом деле не является таковым, несмотря на название. В самом пустом из пустых мест космоса находятся несколько атомов водорода в каждом кубическом метре. Поэтому, скорее всего, в сумке все же обнаружится пара атомов. Кажется, теперь не осталось способов сделать ее физически более пустой. Я повержен.

На самом деле, даже если бы я вдруг придумал, как поймать и извлечь эти атомы, я бы неожиданно обнаружил тщетность своих усилий. Концепция пустоты занимала умы мыслителей с древнейших времен. Даже на самом простом уровне существует проблема с определением пустоты. Если между нами ничего нет, это значит, что между нами совсем ничего нет, и мы должны соединиться друг с другом. Но семантически невозможно, чтобы пустота занимала хоть какое-то место.

Античные философы, например Аристотель, полагали, что в природе не встречается вакуум, потому что плотные материи всегда будут стремиться заполнить любые пустоты. Аристотелю приписывают фразу: «Природа не терпит пустоты». Он пошел еще дальше и сказал, что пустота невозможна в принципе, потому что не существует такого предмета, как «ничто». Однако он верил, что пустое пространство между материей заполнено невидимым посредником. С другой стороны, Демокрит настаивал на том, что мир – это всего лишь атомы в пустом пространстве, и писал в своей привычной саркастичной манере: «Нет ничего, кроме атомов и пустоты. Все остальное – лишь точка зрения».

Спор о том, что занимает пространство между материей, продолжался и 2000 лет спустя, когда Ньютон считал, что пространство между мирами заполнено невидимым промежуточным материалом, необходимым для нормального функционирования законов механики, а Лейбниц настаивал на том, что плотные тела во Вселенной сами по себе способны создать среду для работы законов, а все остальное – пустое пространство.

Кстати, Галилей и Торричелли экспериментально доказывали, что вакуум действительно существует. Они наполняли водой (позднее ртутью) запаянную с одного конца стеклянную трубку, переворачивали ее и наблюдали за тем, как при снижении уровня жидкости в верхней части трубки образовывалась пустота. Поскольку воздух не мог проникнуть внутрь трубки, эта пустота, вероятно, была вакуумом. Дальнейшие эксперименты показали, что объем пустоты увеличивался, если трубку поднимали на вершину горы, где атмосферное давление было ниже, чем на равнине. Если на вакуум можно повлиять физически, он существует в физической реальности.

В течение нескольких следующих веков исследователи провели множество экспериментов, добиваясь все лучших и лучших физических показателей вакуума – однако ни один из ученых все еще понятия не имел, чем же вакуум является на самом деле. Идея невидимого посредника между атомами трансформировалась в концепцию «эфира» – таинственного материала, который, как полагали многие мыслители, требовался для передачи световых волн и электромагнитных полей. В 1887 году был проведен изменивший все ранее существовавшие представления эксперимент Майкельсона и Морли, который наглядно доказал, что никакого эфира не существует. В те годы можно было бы подумать, что моя сумка способна стать по-настоящему пустой.

И тогда настало время квантовой науки. Квантовая механика перевернула понятие пустоты с ног на голову. Она показала, что частицы, подобные электронам, могут существовать только в одном месте. Более того, все частицы и поля являются просто колеблющимися вероятностями. Если бы моя сумка оказалась надежно закрыта от остальной Вселенной и не содержала бы ничего, кроме полного вакуума, в ней все равно было бы электрическое поле и снующие повсюду кварки. Общую электрическую энергию можно свести к нулю, но энергия вакуума по-прежнему измерима [7] .

7

На самом деле сейчас принято считать, что пустое пространство заполнено вакуумной энергией, которая создает давление, заставляющее Вселенную разбегаться в противодействие гравитации. Проводившееся в последние годы наблюдение за отдаленными сверхновыми звездами позволяет предположить, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется, и ответственность за происходящее, вероятно, несет именно эта темная вакуумная энергия.

  • Читать дальше
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • ...

Ебукер (ebooker) – онлайн-библиотека на русском языке. Книги доступны онлайн, без утомительной регистрации. Огромный выбор и удобный дизайн, позволяющий читать без проблем. Добавляйте сайт в закладки! Все произведения загружаются пользователями: если считаете, что ваши авторские права нарушены – используйте форму обратной связи.

Полезные ссылки

  • Моя полка

Контакты

  • chitat.ebooker@gmail.com

Подпишитесь на рассылку: