Лишь во всеоружии знаний пристало уважающему себя исследователю поднимать руку на грандиозное научное наследие предков. А что в науке нет окаменевших, раз и навсегда установленных истин, — кто же в этом сомневается?

Механика Ньютона, разумеется, также не исключение из общего правила. Не далее как в начале 1963 года, в разгар диновской эпопеи, была официально засвидетельствована существенная поправка к закономерностям, установленным ещё Ньютоном.

Что же это за поправка? Неужто теория Дэвиса, предложившего «четвёртый закон механики»?

«Наука — череда последовательных приближений к познанию реальности, причём количество таких постепенно сокращающихся шагов бесконечно велико, хотя и имеет предел — абсолютную истину.

Для студента-первокурсника физика — очень ясный предмет: факты хорошо известны, соотношения выражены чёткими формулировками, не оставляющими места для разнотолков и сомнений. Проходит не менее трёх лет в аспирантуре, пока, наконец, зарождающийся учёный не прозревает: здание науки, такое стройное и монументальное издали, выглядит растрескавшимся и оседающим сооружением, опирающимся на зыбучие пески непрестанно меняющейся теории. Нет ничего такого, что было бы известно с абсолютной достоверностью. Просто одни вещи более вероятны, чем другие. Теории и законы лишь частично подтверждаются гипотезами, которые сами ждут, когда им на смену придут более совершенные, но опять-таки частично подтверждённые гипотезы. Если мы что-либо и знаем точно о любой теории в современной физике, так это то, что она либо ошибочна, либо по меньшей мере неполна. Рано или поздно кто-то предложит новую, более обобщённую концепцию, где прежняя останется на правах частного случая».

Так начинает свою статью доктор Уильям О. Дэвис, полковник в отставке, бывший сотрудник научно-исследовательской лаборатории в атомном центре Лос-Аламос, ныне директор по научной части крупной нью-йоркской корпорации. Бьющий в нос скепсис, скорее даже пессимизм во взглядах на научный прогресс не помешал автору статьи без тени сомнения, без самомалейшего вопросительного знака, прямо-таки по-солдатски лихо начертать в заголовке три коротких слова, которые способны сразить наповал даже видавшего виды физика: «Четвёртый закон движения».

Так подтрунивал Пушкин над претензиями одной из своих современниц. Но бравому полковнику не до шуток.

Классическая физика знала три закона движения.

Вот как сформулированы они у самого Ньютона в его «Математических началах натуральной философии».

Первый: всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние.

Короче — инерция.

Второй закон: всякая сила, действующая на тело, сообщает последнему ускорение, прямо пропорциональное величине силы и обратно пропорциональное массе тела.

В школьных учебниках это записывается формулой: сила равна массе, помноженной на ускорение.

Закон третий: действию всегда есть равное и обратное по направлению противодействие.

Вот и всё. А теперь пусть наука узнает его, Дэвиса, четвёртый! Такого решительного вторжения в ньютонианское миропонимание история не припомнит со времён создания теории относительности и квантовой механики. Откроем маленький секрет: статья Дэвиса напечатана в том же журнале «Аналог», где и статья Кемпбелла, только два года спустя — в августе 1962 года. Но учёный есть учёный, с какой бы трибуны он ни обращался к аудитории со своими идеями. Так что предоставим слово самому Дэвису.

Прочность материалов, говорит Дэвис, зависит от скорости, с какой они деформируются. Баллистика изобилует примерами, когда снаряды продолговатой формы глубоко проникали в мишень благодаря тому, что действовали на неё на манер отбойного молотка. Объяснить подобные эффекты с позиций одной лишь ньютоновской механики трудно.

Исследуя ударные процессы в прессах для бумаги и текстиля, Дэвис обратил внимание, что резкое изменение ускорения сопряжено с интересными явлениями. (Здесь следует, пожалуй, напомнить, что ускорение — это скорость, с какой изменяется скорость движения. Если скорость тела нарастает равномерно, значит ускорение остаётся постоянным. Но оно может и меняться, тогда скорость будет получать с каждой секундой уже не одинаковые, а всё большие или, наоборот, всё меньшие надбавки. Тормозиться тело может тоже как равномерно, так и неравномерно.)

«Интерес к этим вопросам был подогрет дискуссией вокруг машины Дина, начатой Дж. Кемпбеллом на страницах этого журнала в 1960 году. Мои (более ранние) исследования привели к гипотезе, что действие этой машины, если бы она работала, можно в какой-то степени объяснить влиянием скорости, с какой изменяется ускорение. Настоящая статья не ставит своей основной целью объяснить действие «безреактивных» аппаратов, но, безусловно, имеет отношение к оценке устройств этого типа».

Когда ускорение остаётся неизменным или его вообще нет, продолжает Дэвис, системы тел достаточно хорошо описываются законами Ньютона. Трудности возникают лишь в условиях, когда ускорение начинает изменяться.

Ключевым понятием в дэвисовском анализе динамических систем служит одновременность. Законы движения предполагают строгую одновременность действия и противодействия. Иначе говоря, если сила, с которой масса № 1 действует на массу № 2, внезапно изменилась, то и сила воздействия массы № 2 на массу № 1 должна измениться в тот же миг. Так считал Ньютон. Эйнштейн, однако, доказал, что условие одновременности в ньютоновском понимании невыполнимо для тел, разделённых дистанциями астрономического размера, ибо изменения в поле тяготения не могут распространяться быстрее света, а скорость света ограниченна, хотя и чудовищно велика — 300 тысяч километров в секунду. Стало быть, две звезды не могут взаимодействовать мгновенно. Потребуется некоторое время (иногда это миллиарды лет), пока гравитационный импульс распространится от одной звезды к другой. Эта закономерность справедлива и для небольших тел, хотя вскрыть её практически невозможно: настолько ничтожны земные расстояния для скорости 300 тысяч километров в секунду. Понятно, мол, почему ускользнула она от проницательнейшего взгляда Ньютона.