API tools faq
paste
Pastafarianist

Мичио Каку / Физика невозможного / Флибуста #261835

Pastafarianist
Jul 7th, 2012
93
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
Diff 214.26 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1. 74c74
  2. <     <p>В старших классах, работая над проектом для молодежной научной выставки, я собрал в мамином гараже ускоритель. Первым делом я отправился на фирму Westinghouse и добыл там 400 фунтов обрезков трансформаторной стали. За рождественские каникулы я намотал на школьном стадионе 22 мили медной проволоки. В конце концов я соорудил ускоритель частиц (бетатрон) на 2,3 МэВ; он потреблял 6 кВт электричества (т.е. все, что можно бьшо получить в нашем доме) и создавал магнитное поле, в 20 000 раз превышающее по мощности магнитное поле Земли. Моей целью было получить пучок гамма-лучей, достаточно мошный для создания антивещества. Этот школьный проект привел меня на Национальную научную выставку и в конце концов помог исполнить мечту — получить стипендию в Гарварде. Я сумел добиться своей цели: стать физиком-теоретиком и пойти по стопам своего кумира, Альберта Эйнштейна.</p>
  3. ---
  4. >     <p>В старших классах, работая над проектом для молодежной научной выставки, я собрал в мамином гараже ускоритель. Первым делом я отправился на фирму Westinghouse и добыл там 400 фунтов обрезков трансформаторной стали. За рождественские каникулы я намотал на школьном стадионе 22 мили медной проволоки. В конце концов я соорудил ускоритель частиц (бетатрон) на 2,3 МэВ; он потреблял 6 кВт электричества (т.е. все, что можно было получить в нашем доме) и создавал магнитное поле, в 20 000 раз превышающее по мощности магнитное поле Земли. Моей целью было получить пучок гамма-лучей, достаточно мощный для создания антивещества. Этот школьный проект привел меня на Национальную научную выставку и в конце концов помог исполнить мечту — получить стипендию в Гарварде. Я сумел добиться своей цели: стать физиком-теоретиком и пойти по стопам своего кумира, Альберта Эйнштейна.</p>
  5. 94c94
  6. <     <p>Многие физики готовы подписаться под знаменитым изречением Т.Х. Уайта, который написал в своей эпопее «Король былого и грядущего»: «Все, что не запрещено, обязательно!» В физике мы постоянно сталкиваемся с наглядными свидетельствами этого. Если не существует физического закона, который впрямую запрещал бы некое явление, оно, скорее всего, будет со временем обнаружено. (Такое происходило несколько раз<a l:href="#n_1" type="note">[1]</a> при поиске новых субатомных частиц, Пытаясь проникнуть за границы запретного, физики нередко открывали новые физические законы.) Из утверждения Т.Х. Уайта можно сделать еще более сильный вывод: «Все, что не есть невозможно, обязательно!»</p>
  7. ---
  8. >     <p>Многие физики готовы подписаться под знаменитым изречением Т.Х. Уайта, который написал в своей эпопее «Король былого и грядущего»: «Все, что не запрещено, обязательно!» В физике мы постоянно сталкиваемся с наглядными свидетельствами этого. Если не существует физического закона, который впрямую запрещал бы некое явление, оно, скорее всего, будет со временем обнаружено. (Такое происходило несколько раз<a l:href="#n_1" type="note">[1]</a> при поиске новых субатомных частиц. Пытаясь проникнуть за границы запретного, физики нередко открывали новые физические законы.) Из утверждения Т.Х. Уайта можно сделать еще более сильный вывод: «Все, что не есть невозможно, обязательно!»</p>
  9. 232,233c232,233
  10. <      <p>Но однажды физикам, возможно, удастся создать вещество, которое сохранит сверхпроводящие свойства даже при нагреве до комнатной температуры. Сверхпроводимость при комнатной температуре — «святой Грааль» физиков-твердотельщиков. Получение таких веществ, по всей вероятности, послужит началом второй промышленной революции. Мощные магнитные поля, способные удерживать на весу машины и поезда, станут настолько дешевыми, что даже «планирующие автомобили», возможно, окажутся экономически выгодными. Очень может быть, что с изобретением сверх-проводников, сохраняющих свои свойства при комнатной температуре, фантастические летающие машины, которые мы видим в фильмах «Назад в будущее», «Особое мнение» и «Звездные войны», станут реальностью.</p>
  11. <      <p>В принципе вполне пред ставимо, что человек сможет надевать специальный пояс из сверхпроводящих магнитов, который позволит ему свободно левитировать над землей. С таким поясом можно было бы летать по воздуху, подобно Супермену. Вообще, сверхпроводимость при комнатной температуре явление настолько замечательное, что изобретение и использование таких сверхпроводников описано во множестве научно-фантастических романов (таких, как серия романов про Мир-Кольцо, созданная Ларри Нивеном в 1970 г.).</p>
  12. ---
  13. >      <p>Но однажды физикам, возможно, удастся создать вещество, которое сохранит сверхпроводящие свойства даже при нагреве до комнатной температуры. Сверхпроводимость при комнатной температуре — «святой Грааль» физиков-твердотельщиков. Получение таких веществ, по всей вероятности, послужит началом второй промышленной революции. Мощные магнитные поля, способные удерживать на весу машины и поезда, станут настолько дешевыми, что даже «планирующие автомобили», возможно, окажутся экономически выгодными. Очень может быть, что с изобретением сверхпроводников, сохраняющих свои свойства при комнатной температуре, фантастические летающие машины, которые мы видим в фильмах «Назад в будущее», «Особое мнение» и «Звездные войны», станут реальностью.</p>
  14. >      <p>В принципе вполне представимо, что человек сможет надевать специальный пояс из сверхпроводящих магнитов, который позволит ему свободно левитировать над землей. С таким поясом можно было бы летать по воздуху, подобно Супермену. Вообще, сверхпроводимость при комнатной температуре явление настолько замечательное, что изобретение и использование таких сверхпроводников описано во множестве научно-фантастических романов (таких, как серия романов про Мир-Кольцо, созданная Ларри Нивеном в 1970 г.).</p>
  15. 237c237
  16. <      <p>Недостаток знаний вынуждает физиков искать новые высокотемпературные сверхпроводники по старинке, методом проб и ошибок. Это означает, что пресловутая сверхпроводимость при комнатной температуре может быть открыта когда угодно—завтра, через год, или вообще никогда. Никто не знает, когда будет найдено вещество с такими свойствами и будет ли оно найдено вообще.</p>
  17. ---
  18. >      <p>Недостаток знаний вынуждает физиков искать новые высокотемпературные сверхпроводники по старинке, методом проб и ошибок. Это означает, что пресловутая сверхпроводимость при комнатной температуре может быть открыта когда угодно — завтра, через год, или вообще никогда. Никто не знает, когда будет найдено вещество с такими свойствами и будет ли оно найдено вообще.</p>
  19. 276c276
  20. <      <p>Военные, оказавшись не в состоянии построить невидимые самолеты, попытались проделать более простую вещь: создали технологию «стеле», которая делает самолеты невидимыми для радаров. Технология «стеле», опираясь на уравнения Максвелла, проделывает серию фокусов. Реактивный истребитель «стеле» легко увидеть невооруженным глазом, зато на экране вражеского радара его изображение по размеру примерно соответствует крупной птице. (На самом деле технология «стеле» представляет собой сочетание нескольких совершенно разных фокусов. По возможности материалы конструкции истребителя заменяются на прозрачные для радара: вместо стали используются различные пластики и смолы; изменяются углы фюзеляжа; меняется конструкция сопла двигателя и т.д. В результате всех этих ухищрений можно заставить радарный луч противника, попавший в самолет, рассеиваться во всех направлениях и не возвращаться в приемное устройство. Но даже с применением этой технологии истребитель не становится совершенно невидимым; просто его корпус отклоняет и рассеивает радарный луч настолько, насколько это технически возможно.)</p>
  21. ---
  22. >      <p>Военные, оказавшись не в состоянии построить невидимые самолеты, попытались проделать более простую вещь: создали технологию «стелс», которая делает самолеты невидимыми для радаров. Технология «стелс», опираясь на уравнения Максвелла, проделывает серию фокусов. Реактивный истребитель «стелс» легко увидеть невооруженным глазом, зато на экране вражеского радара его изображение по размеру примерно соответствует крупной птице. (На самом деле технология «стелс» представляет собой сочетание нескольких совершенно разных фокусов. По возможности материалы конструкции истребителя заменяются на прозрачные для радара: вместо стали используются различные пластики и смолы; изменяются углы фюзеляжа; меняется конструкция сопла двигателя и т.д. В результате всех этих ухищрений можно заставить радарный луч противника, попавший в самолет, рассеиваться во всех направлениях и не возвращаться в приемное устройство. Но даже с применением этой технологии истребитель не становится совершенно невидимым; просто его корпус отклоняет и рассеивает радарный луч настолько, насколько это технически возможно.)</p>
  23. 283c283
  24. <      <p>Причина отклонения светового луча в стекле или воде состоит в том, что при входе в плотный прозрачный материал свет замедляется. Скорость света в идеальном вакууме постоянна, но в стекле или воде свет «протискивается» через скопление триллионов атомов и потому замедляется. (Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде называется показателем преломления. Поскольку свет в любой среде замедляется, показатель преломления всегда больше единицы.) К примеру, показатель преломления для вакуума составляет 1,00; для воздуха —1,0003; для стекла—1,5; для бриллианта—2,4. Как правило, чем плотнее среда, тем сильнее она отклоняет луч света и тем больше, соответственно, показатель преломления.</p>
  25. ---
  26. >      <p>Причина отклонения светового луча в стекле или воде состоит в том, что при входе в плотный прозрачный материал свет замедляется. Скорость света в идеальном вакууме постоянна, но в стекле или воде свет «протискивается» через скопление триллионов атомов и потому замедляется. (Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде называется показателем преломления. Поскольку свет в любой среде замедляется, показатель преломления всегда больше единицы.) К примеру, показатель преломления для вакуума составляет 1,00; для воздуха — 1,0003; для стекла — 1,5; для бриллианта — 2,4. Как правило, чем плотнее среда, тем сильнее она отклоняет луч света и тем больше, соответственно, показатель преломления.</p>
  27. 288c288
  28. <      <p>Исследователям, которые занимаются мета материалами, постоянно докучают журналисты с вопросом: когда на рынке появятся наконец плащи-невидимки? Ответ можно сформулировать очень просто: не скоро.</p>
  29. ---
  30. >      <p>Исследователям, которые занимаются метаматериалами, постоянно докучают журналисты с вопросом: когда на рынке появятся наконец плащи-невидимки? Ответ можно сформулировать очень просто: не скоро.</p>
  31. 303c303
  32. <      <p>Нет ничего удивительного в том, что технология получения фотонных кристаллов должна идеально подойти для мета-материалов, — ведь обе технологии предполагают манипулирование показателем преломления света на наноуровне.</p>
  33. ---
  34. >      <p>Нет ничего удивительного в том, что технология получения фотонных кристаллов должна идеально подойти для метаматериалов, — ведь обе технологии предполагают манипулирование показателем преломления света на наноуровне.</p>
  35. 354,355c354,355
  36. <      <p>Мечта обуздать энергию излучения на самом деле совсем не нова; ее корни уходят в древнюю религию и мифологию. Греческий бог Зевс знаменит тем, что стрелял в смертных молниями. Северный бог Тор владел волшебным молотом, Мьеллниром, способным метать молнии, а индуистский бог Индра выстреливал энергетическим лучом из волшебного копья.</p>
  37. <      <p>Представление о луче как реальном практическом оружии впервые появилось в работах великого греческого математика Архимеда, возможно, величайшего ученого античности, которому удалось разработать собственный вариант примитивного дифференциального исчисления за две тысячи лет до Ньютона и Лейбница. Считается, что в легендарном сражении 214 г. до н.э. против войска римского генерала Марцелла во время Второй Пунической войны Архимед, помогая защищать Сиракуз ское царство, соорудил большую батарею солнечных рефлекторов, сфокусировал солнечные лучи на парусах вражеских кораблей и таким образом поджег их. (Ученые до сих пор спорят, действительно ли такое лучевое оружие могло работать; несколько групп ученых пытались, с разными результатами, воспроизвести это достижение.)</p>
  38. ---
  39. >      <p>Мечта обуздать энергию излучения на самом деле совсем не нова; ее корни уходят в древнюю религию и мифологию. Греческий бог Зевс знаменит тем, что стрелял в смертных молниями. Северный бог Тор владел волшебным молотом, Мьёллниром, способным метать молнии, а индуистский бог Индра выстреливал энергетическим лучом из волшебного копья.</p>
  40. >      <p>Представление о луче как реальном практическом оружии впервые появилось в работах великого греческого математика Архимеда, возможно, величайшего ученого античности, которому удалось разработать собственный вариант примитивного дифференциального исчисления за две тысячи лет до Ньютона и Лейбница. Считается, что в легендарном сражении 214 г. до н.э. против войска римского генерала Марцелла во время Второй Пунической войны Архимед, помогая защищать Сиракузское царство, соорудил большую батарею солнечных рефлекторов, сфокусировал солнечные лучи на парусах вражеских кораблей и таким образом поджег их. (Ученые до сих пор спорят, действительно ли такое лучевое оружие могло работать; несколько групп ученых пытались, с разными результатами, воспроизвести это достижение.)</p>
  41. 377,380c377,380
  42. <      <p>• Химические лазеры. Эти мощные лазеры заря жаются от химической реакции — к примеру, горения этилена и трифторида азота NF<sub>3</sub>. Такие лазеры достаточно мощны, чтобы найти применение в военной области. В США химический принцип накачки применяется в воздушных и наземных боевых лазерах, способных давать луч мощностью в миллионы ватт и предназначенных для сбивания в полете ракет малой дальности.</p>
  43. <      <p>• Эксимерные лазеры. Эти лазеры получают энергию также от химической реакции, в которой обычно задействованы инертный газ (т.е. аргон, криптон или ксенон) и какой-нибудь фторид или хлорид. Они дают ультрафиолетовый свет и могут использоваться в элек тронной промышленности для вытравливания кро хотных транзисторов на полупроводниковых чипах, а также в хирургии глаза для проведения тончайших операций по технологии Lasik.</p>
  44. <      <p>• Полупроводниковые лазеры. Диоды, которые мы так широко используем во всевозможных электрон ных устройствах, могут давать мощные лазерные лучи, которые используются в промышленности для резки и сварки. Эти же полупроводниковые лазеры работа ют и в кассовых аппаратах, считывая штрихкоды с выбранных вами товаров. </p>
  45. <      <p>• Лазеры на красителях. В этих лазерах в качестве рабочего тела используются органические красите ли. Они исключительно полезны в получении ультра коротких импульсов света, которые часто имеют длительность порядка одной триллионной доли секунды. </p>
  46. ---
  47. >      <p>• Химические лазеры. Эти мощные лазеры заряжаются от химической реакции — к примеру, горения этилена и трифторида азота NF<sub>3</sub>. Такие лазеры достаточно мощны, чтобы найти применение в военной области. В США химический принцип накачки применяется в воздушных и наземных боевых лазерах, способных давать луч мощностью в миллионы ватт и предназначенных для сбивания в полете ракет малой дальности.</p>
  48. >      <p>• Эксимерные лазеры. Эти лазеры получают энергию также от химической реакции, в которой обычно задействованы инертный газ (т.е. аргон, криптон или ксенон) и какой-нибудь фторид или хлорид. Они дают ультрафиолетовый свет и могут использоваться в электронной промышленности для вытравливания крохотных транзисторов на полупроводниковых чипах, а также в хирургии глаза для проведения тончайших операций по технологии Lasik.</p>
  49. >      <p>• Полупроводниковые лазеры. Диоды, которые мы так широко используем во всевозможных электронных устройствах, могут давать мощные лазерные лучи, которые используются в промышленности для резки и сварки. Эти же полупроводниковые лазеры работают и в кассовых аппаратах, считывая штрихкоды с выбранных вами товаров. </p>
  50. >      <p>• Лазеры на красителях. В этих лазерах в качестве рабочего тела используются органические красители. Они исключительно полезны в получении ультракоротких импульсов света, которые часто имеют длительность порядка одной триллионной доли секунды. </p>
  51. 384,385c384,385
  52. <      <p>Существует и вторая проблема — стабильность излучающего вещества, или рабочего тела. Теоретически количество энергии, которое можно закачать в лаз ер, ничем не ограничено. Но проблема в том, что рабочее тело ручного лазерного пистолета оказалось бы нестабильным. Кристаллические лазеры, к примеру, перегреваются и трескаются, если закачать в них слишком много энергии. Следовательно, для создания чрезвычайно мощного лазера — такого, что способен был бы испарить предмет или нейтрализовать противника, — потребуется, возможно, использовать энергию взрыва. В этом случае, естественно, о стабильности рабочего тела можно уже не думать, ведь наш лазер будет одноразовым.</p>
  53. <      <p>Проблемы с созданием портативных источников энергии и стабильных излучающих материалов делают существование лучевых ружей невозможным при нынешнем уровне техники. Вообще, лучевую пушку создать можно, только если подвести к ней кабель от источника энергии. Возможно, с применением нанотехнологий мы сможем когда-нибудь создать миниатюрные батареи, способные хранить или генерировать энергию, которой хватило бы для создания мощных всплесков — необходимого атрибута ручного лазерного оружия. В настоящее время, как мы уже убедились, нанотехнологий пребывают в зачаточном состоянии. Да, ученым удалось создать на атомном уровне кое-какие устройства — очень остроумные, но совершенно непрактичные, такие как атомные счеты или атомная гитара. Но вполне может так случиться, что еще в этом или, скажем, в следующем веке нанотехнологии действительно дадут нам миниатюрные батареи для хранения сказочного количества энергии.</p>
  54. ---
  55. >      <p>Существует и вторая проблема — стабильность излучающего вещества, или рабочего тела. Теоретически количество энергии, которое можно закачать в лазер, ничем не ограничено. Но проблема в том, что рабочее тело ручного лазерного пистолета оказалось бы нестабильным. Кристаллические лазеры, к примеру, перегреваются и трескаются, если закачать в них слишком много энергии. Следовательно, для создания чрезвычайно мощного лазера — такого, что способен был бы испарить предмет или нейтрализовать противника, — потребуется, возможно, использовать энергию взрыва. В этом случае, естественно, о стабильности рабочего тела можно уже не думать, ведь наш лазер будет одноразовым.</p>
  56. >      <p>Проблемы с созданием портативных источников энергии и стабильных излучающих материалов делают существование лучевых ружей невозможным при нынешнем уровне техники. Вообще, лучевую пушку создать можно, только если подвести к ней кабель от источника энергии. Возможно, с применением нанотехнологий мы сможем когда-нибудь создать миниатюрные батареи, способные хранить или генерировать энергию, которой хватило бы для создания мощных всплесков — необходимого атрибута ручного лазерного оружия. В настоящее время, как мы уже убедились, нанотехнологии пребывают в зачаточном состоянии. Да, ученым удалось создать на атомном уровне кое-какие устройства — очень остроумные, но совершенно непрактичные, такие как атомные счеты или атомная гитара. Но вполне может так случиться, что еще в этом или, скажем, в следующем веке нанотехнологии действительно дадут нам миниатюрные батареи для хранения сказочного количества энергии.</p>
  57. 403c403
  58. <      <p>Второй метод, который в принципе могли бы использовать ученые для обеспечения Заезды смерти энергией, известен как магнитное удержание — процесс, при котором горячая водородная плазма удерживается на месте при помощи магнитного поля.</p>
  59. ---
  60. >      <p>Второй метод, который в принципе могли бы использовать ученые для обеспечения Звезды смерти энергией, известен как магнитное удержание — процесс, при котором горячая водородная плазма удерживается на месте при помощи магнитного поля.</p>
  61. 420c420
  62. <      <p>Первое испытание рентгеновского лазера, получившее название «тест Кабра» (СаЬга), было проведено в 1983 г. В подземной шахте была взорвана водородная бомба, а затем беспорядочный поток рентгеновского излучения от нее был сфокусирован и превращен в когерентный рентгеновский лазерный пучок. Первоначально испытания были признаны успешными; фактически именно этот успех в 1983 г. вдохновил президента Рейгана на историческое заявление о намерении построить оборонительный щит из «Звездных войн». Так была запущена многомиллиардная программа строительства сети устройств, подобных рентгеновским лазерам с ядерной накачкой, для сбивания вражеских межконтинентальных баллистических ракет. Работы по этой программе продолжаются и сегодня. (Позже выяснилось, что датчик, предназначенный для регистрации и измерения излучения во время исторического испытания, был разрушен; таким образом, его показаниям доверять было нельзя.)</p>
  63. ---
  64. >      <p>Первое испытание рентгеновского лазера, получившее название «тест Кабра» (Cabra), было проведено в 1983 г. В подземной шахте была взорвана водородная бомба, а затем беспорядочный поток рентгеновского излучения от нее был сфокусирован и превращен в когерентный рентгеновский лазерный пучок. Первоначально испытания были признаны успешными; фактически именно этот успех в 1983 г. вдохновил президента Рейгана на историческое заявление о намерении построить оборонительный щит из «Звездных войн». Так была запущена многомиллиардная программа строительства сети устройств, подобных рентгеновским лазерам с ядерной накачкой, для сбивания вражеских межконтинентальных баллистических ракет. Работы по этой программе продолжаются и сегодня. (Позже выяснилось, что датчик, предназначенный для регистрации и измерения излучения во время исторического испытания, был разрушен; таким образом, его показаниям доверять было нельзя.)</p>
  65. 461c461
  66. <      <p>Сериал «Звездный путь» сделал телепортацию заметным явлением массовой культуры. Его создатель Джин Родденберри вынужден был ввести телепортацию в сюжет, поскольку бюджет студии Paramount не предусматривал дорогостоящих спецэффектов, связанных с имитацией старта и посадки ракетных кораблей на Земле и отдаленных планетах. Дешевле было просто передать экипаж «Энтерпрайза» к месту назначения получу.</p>
  67. ---
  68. >      <p>Сериал «Звездный путь» сделал телепортацию заметным явлением массовой культуры. Его создатель Джин Родденберри вынужден был ввести телепортацию в сюжет, поскольку бюджет студии Paramount не предусматривал дорогостоящих спецэффектов, связанных с имитацией старта и посадки ракетных кораблей на Земле и отдаленных планетах. Дешевле было просто передать экипаж «Энтерпрайза» к месту назначения по лучу.</p>
  69. 466,467c466,467
  70. <      <p>Теснее всего с представлением о квантовых волнах связан венский физик Эрвин Шрёдингер, создатель знаменитого волнового уравнения, названного его именем, — одного из важнейших уравнений физики и химии. Целые институтские курсы посвящены решению этого знаменитого уравнения; целые стены физических библиотек заняты книгами, в которых подробно исследуются его глубокие следствия. В принципе вся сумма знаний по химии может быть сведена к решениям этого уравнения.</p>
  71. <      <p>В 1905 г. Эйнштейн показал, что световые волны могут вести себя наподобие частиц; это значит, что они MOiyr быть описаны как пакеты энергии, известные под названием фотонов. Но примерно к 1920 г. Шрёдингеру стало очевидно, что обратное тоже верно: частицы, к примеру электроны, могут вести себя подобно волнам. Эту идею первым высказал французский физик Луи де Бройль, удостоенный за эту гипотезу Нобелевской премии. (Мы в университете наглядно демонстрируем это студентам. Для этого мы выстреливаем электронами в катодную лучевую трубку, в точности такую, как в телевизоре. Электроны проходят через крошечное отверстие, так что на экране вроде бы должна появиться маленькая светлая точка. Вместо этого вы обнаружите там концентрические волнообразные круги — точно такие, какие можно ожидать при прохождении через отверстие волны, а не частицы.)</p>
  72. ---
  73. >      <p>Теснее всего с представлением о квантовых волнах связан венский физик Эрвин Шрёдингер, создатель знаменитого волнового уравнения, названного его именем, — одного из важнейших уравнений физики и химии. Целые институтские курсы посвящены решению этого знаменитого уравнения; целые стены физических библиотек заняты книгами, в которых подробно исследуются его глубокие следствия. В принципе, вся сумма знаний по химии может быть сведена к решениям этого уравнения.</p>
  74. >      <p>В 1905 г. Эйнштейн показал, что световые волны могут вести себя наподобие частиц; это значит, что они могут быть описаны как пакеты энергии, известные под названием фотонов. Но примерно к 1920 г. Шрёдингеру стало очевидно, что обратное тоже верно: частицы, к примеру электроны, могут вести себя подобно волнам. Эту идею первым высказал французский физик Луи де Бройль, удостоенный за эту гипотезу Нобелевской премии. (Мы в университете наглядно демонстрируем это студентам. Для этого мы выстреливаем электронами в катодную лучевую трубку, в точности такую, как в телевизоре. Электроны проходят через крошечное отверстие, так что на экране вроде бы должна появиться маленькая светлая точка. Вместо этого вы обнаружите там концентрические волнообразные круги — точно такие, какие можно ожидать при прохождении через отверстие волны, а не частицы.)</p>
  75. 480c480
  76. <      <p>Этим причудливым, но принципиальным свойством квантовой теории (тем фактом, что существует ненулевая вероятность даже самых странных событий) воспользовался Дуглас Адаме в своем веселом романе «Автостопом по галактике». Автору нужен был удобный способ носиться по всей галактике, поэтому он придумал «двигатель бесконечной невероятности», «чудесный новый способ преодоления громадных межзвездных расстояний за ничтожнейшую долю секунды без нудного блуждания в гиперпространстве». Его машина позволяет произвольно менять вероятность любого квантового события, так что даже чрезвычайно маловероятные события становятся обычными и привычными. В общем, если хотите отправиться в ближайшую звездную систему, нужно просто изменить вероятность вашей рематериализации именно там,' и все! Дело сделано! Вы мгновенно телепортируетесь в нужное место.</p>
  77. ---
  78. >      <p>Этим причудливым, но принципиальным свойством квантовой теории (тем фактом, что существует ненулевая вероятность даже самых странных событий) воспользовался Дуглас Адаме в своем веселом романе «Автостопом по галактике». Автору нужен был удобный способ носиться по всей галактике, поэтому он придумал «двигатель бесконечной невероятности», «чудесный новый способ преодоления громадных межзвездных расстояний за ничтожнейшую долю секунды без нудного блуждания в гиперпространстве». Его машина позволяет произвольно менять вероятность любого квантового события, так что даже чрезвычайно маловероятные события становятся обычными и привычными. В общем, если хотите отправиться в ближайшую звездную систему, нужно просто изменить вероятность вашей рематериализации именно там, и все! Дело сделано! Вы мгновенно телепортируетесь в нужное место.</p>
  79. 494c494
  80. <      <p>Квантоваятелепортация использует одну из самых причудливых особенностей эксперимента ЭПР. В своих экспериментах физики начинают с того, что берут два атома, А и С. Предположим, мы хотим телепортировать информацию от атома А к атому С. Для этого мы вводим третий атом В, запутанный с атомом С (т.е. В и С когерентны). Затем атом А вступает в контакт с атомом В и «сканирует» его таким образом, что информационное содержание атома А передается атому В. В ходе этого процесса атомы А и В запутываются. Но поскольку первоначально В был запутан с атомом С, теперь информация, содержавшаяся в А, передается также и в атом С. Результат таков: атом А был телепортирован в атом С, т. е. теперь информационное содержание А идентично информационному содержанию С.</p>
  81. ---
  82. >      <p>Квантовая телепортация использует одну из самых причудливых особенностей эксперимента ЭПР. В своих экспериментах физики начинают с того, что берут два атома, А и С. Предположим, мы хотим телепортировать информацию от атома А к атому С. Для этого мы вводим третий атом В, запутанный с атомом С (т.е. В и С когерентны). Затем атом А вступает в контакт с атомом В и «сканирует» его таким образом, что информационное содержание атома А передается атому В. В ходе этого процесса атомы А и В запутываются. Но поскольку первоначально В был запутан с атомом С, теперь информация, содержавшаяся в А, передается также и в атом С. Результат таков: атом А был телепортирован в атом С, т. е. теперь информационное содержание А идентично информационному содержанию С.</p>
  83. 511c511
  84. <      <p>Можем ли мы сказать с учетом всего уже достигнутого, когда мы сами получим возможность телепортироваться? В ближайшие годы физики надеются телепортировать сложные молекулы. После этого несколько десятилетий наверняка уйдет на разработку способа телепортации ДНК или, может быть, какого-нибудь вируса. Против телепортации человека — в точности как в фантастических фильмах — также нет никаких принципиальных возражений, но технические проблемы, которые надо преодолеть на пути к подобному достижению, поражают воображение. Пока для того, чтобы добиться когерентности крошечных световых фотонов и отдельных атомов, требуются усилия лучших физических лабораторий мира. О квантовой когерентности с участием реальных макроскопических объектов, таких как человек, речь пока не идет и еще долго идти не будет. Скорее всего, пройдет немало столетий, прежде чем мы сможем телепортировать обычные предметы, если это вообще возможно.</p>
  85. ---
  86. >      <p>Можем ли мы сказать с учетом всего уже достигнутого, когда мы сами получим возможность телепортироваться? В ближайшие годы физики надеются телепортировать сложные молекулы. После этого несколько десятилетий наверняка уйдет на разработку способа телепортации ДНК или, может быть, какого-нибудь вируса. Против телепортации человека — в точности как в фантастических фильмах — также нет никаких принципиальных возражений, но технические проблемы, которые надо преодолеть на пути к подобному достижению, поражают воображение. Пока, для того чтобы добиться когерентности крошечных световых фотонов и отдельных атомов, требуются усилия лучших физических лабораторий мира. О квантовой когерентности с участием реальных макроскопических объектов, таких как человек, речь пока не идет и еще долго идти не будет. Скорее всего, пройдет немало столетий, прежде чем мы сможем телепортировать обычные предметы, если это вообще возможно.</p>
  87. 521c521
  88. <      <p>Как я уже указывал, когерентность чрезвычайно трудно поддерживать в лаборатория. Даже самая слабая случайная вибрация способна нарушить когерентность двух атомов и свести на нет все усилия. Сегодня нам с трудом удается поддерживать когерентность хотя бы горстки атомов. Атомы, первоначально находившиеся «в фазе», начинают терять синхронность уже через несколько наносекунд; в лучшем случае они удерживаются в этом состоянии до секунды. Телепортацию необходимо проводить очень быстро, прежде чем атомы начнут терять синхронность, и это еще один ограничивающий фактор для квантовых вычислений и телепортации.</p>
  89. ---
  90. >      <p>Как я уже указывал, когерентность чрезвычайно трудно поддерживать в лаборатории. Даже самая слабая случайная вибрация способна нарушить когерентность двух атомов и свести на нет все усилия. Сегодня нам с трудом удается поддерживать когерентность хотя бы горстки атомов. Атомы, первоначально находившиеся «в фазе», начинают терять синхронность уже через несколько наносекунд; в лучшем случае они удерживаются в этом состоянии до секунды. Телепортацию необходимо проводить очень быстро, прежде чем атомы начнут терять синхронность, и это еще один ограничивающий фактор для квантовых вычислений и телепортации.</p>
  91. 568c568
  92. <      <p>В принципе мозг действительно представляет собой передатчик, по которому наши мысли разносятся посредством очень слабых электрических сигналов и электромагнитных волн. Но вот использовать эти сигналы для чтения мыслей проблематично. Во-первых, сигналы чрезвычайно слабы, их мощность измеряется в милливаттах. Во-вторых, они очень путаные и почти неотличимы от «белого шума». Из этой мешанины можно выделить только самую грубую информацию о наших мыслях. В-третьих, наш мозг не способен принимать подобные сигналы от другого мозга; у человека нет для этого антенны. И наконец, даже если бы мы научились принимать эти слабые сигналы, мы не смогли бы расшифровать их. Обычная физика Ньютона и Максвелла, по всей видимости, не разрешает телепатию по радио.</p>
  93. ---
  94. >      <p>В принципе, мозг действительно представляет собой передатчик, по которому наши мысли разносятся посредством очень слабых электрических сигналов и электромагнитных волн. Но вот использовать эти сигналы для чтения мыслей проблематично. Во-первых, сигналы чрезвычайно слабы, их мощность измеряется в милливаттах. Во-вторых, они очень путаные и почти неотличимы от «белого шума». Из этой мешанины можно выделить только самую грубую информацию о наших мыслях. В-третьих, наш мозг не способен принимать подобные сигналы от другого мозга; у человека нет для этого антенны. И наконец, даже если бы мы научились принимать эти слабые сигналы, мы не смогли бы расшифровать их. Обычная физика Ньютона и Максвелла, по всей видимости, не разрешает телепатию по радио.</p>
  95. 588c588
  96. <      <p>Универсальный переводчик</p>
  97. ---
  98. >      <subtitle>Универсальный переводчик</subtitle>
  99. 611c611
  100. <      <p>На базе этих гипотез нейробиолог Майкл Персингер из Садбери в провинции Онтарио разработал специальный шлем, назначение которого — излучать радиоволны в мозг и вызывать тем самым определенные мысли и эмоции, к примеру религиозное чувство. Нейробиологамизвестно, что определенное повреждение левой височной доли может вызвать дезориентацию левой половины мозга; в этом случае мозг может интерпретировать деятельность правой половины как сигналы от другого «я». При таком ранении у человека может возникнуть впечатление, что в комнате присутствует какой-то призрачный дух, ведь мозг не знает, что этот «дух» представляет собой всего лишь часть его самого. В зависимости от веры и представлений о мире, пациент может увидеть в этом другом «я» демона, ангела, инопланетянина или даже Бога.</p>
  101. ---
  102. >      <p>На базе этих гипотез нейробиолог Майкл Персингер из Садбери в провинции Онтарио разработал специальный шлем, назначение которого — излучать радиоволны в мозг и вызывать тем самым определенные мысли и эмоции, к примеру религиозное чувство. Нейробиологам известно, что определенное повреждение левой височной доли может вызвать дезориентацию левой половины мозга; в этом случае мозг может интерпретировать деятельность правой половины как сигналы от другого «я». При таком ранении у человека может возникнуть впечатление, что в комнате присутствует какой-то призрачный дух, ведь мозг не знает, что этот «дух» представляет собой всего лишь часть его самого. В зависимости от веры и представлений о мире, пациент может увидеть в этом другом «я» демона, ангела, инопланетянина или даже Бога.</p>
  103. 614c614
  104. <      <p>Несколько ученых предложили заняться нейронным картированием, подобным известному проекту «Геном человека». В результате реализации проекта по нейронному картированию ученые определили бы точное положение каждого отдельного нейрона в человеческом мозге и составили трехмерную карту всех связей в нем. Это был бы поистине монументальный труд, так как в мозге человека больше 100 млрд нейронов, каждый из которых связан с тысячами других нейронов. Если представить себе, что такой проект реализован и карта создана, наверное, можно было бы составить и другую карту: показать, как определенные мысли возбуждают определенные нейронные связи. А вместе со словарем мыслей, полученным при помощи МРТ-снимков и ЭЭГ-волн, такая карта позволила бы расшифровать нейронную структуру определенных мыслей, так чтобы определить, какие именно слова или мысленные образы соответствуют возбуждению конкретных нейронов. Так можно было бы установить однозначное соответствие между конкретной мыслью, выраженной через МРТ-рисунок, и конкретными нейронами, которые должны сработать, чтобы эта мысль возникла в мозгу.</p>
  105. ---
  106. >      <p>Несколько ученых предложили заняться нейронным картированием, подобным известному проекту «Геном человека». В результате реализации проекта по нейронному картированию ученые определили бы точное положение каждого отдельного нейрона в человеческом мозге и составили трехмерную карту всех связей в нем. Это был бы поистине монументальный труд, так как в мозге человека больше 100 млрд нейронов, каждый из которых связан с тысячами других нейронов. Если представить себе, что такой проект реализован и карта создана, наверное, можно было бы составить и другую карту: показать, как определенные мысли возбуждают определенные нейронные связи. А вместе со словарем мыслей, полученным при помощи МРТ-снимков и ЭЭГ-волн, такая карта позволила бы расшифровать нейронную структуру определенных мыслей так, чтобы определить, какие именно слова или мысленные образы соответствуют возбуждению конкретных нейронов. Так можно было бы установить однозначное соответствие между конкретной мыслью, выраженной через МРТ-рисунок, и конкретными нейронами, которые должны сработать, чтобы эта мысль возникла в мозгу.</p>
  107. 616c616
  108. <      <p>В общем, натуральная телепатия, какую часто описывают в научной фантастике и фэнтези, на сегодняшний день невозможна. МРТ-снимки и ЭЭГ-волны можно использовать только для чтения простейших мыслей, потому что мысли сложным образом распределены по всему объему мозга. Но кто знает, какое развитие может получить эта технология в ближайшие десятилетия и столетия? Возможности науки проникать в мыслительные процессы должны по идее расти по экспоненте. С повышением чувствительности МРТ и других устройств регистрации наука все точнее сможет локализовать мысли и определять, как именно развиваются в мозге последовательные процессы обработки мыслей и эмоций. С ростом мощности компьютеров появится возможность анализировать всю массу данных с большей точностью. Словарь мыслей, возможно, установитточное соответствие между множеством рисунков мысли на экране МРТ-анализатора и реальными мыслями и чувствами. Хотя может оказаться, что однозначное соответствие между МРТ-рисунками и мыслями установить невозможно, словарь мыслей поможет правильно идентифицировать примерное направление и тематику мыслей. Рисунок мысли, полученный при помощи МРТ, в свою очередь, можно нанести на нейронную карту, чтобы показать точно, какие нейроны срабатывают при возникновении в мозгу какой-то конкретной мысли.</p>
  109. ---
  110. >      <p>В общем, натуральная телепатия, какую часто описывают в научной фантастике и фэнтези, на сегодняшний день невозможна. МРТ-снимки и ЭЭГ-волны можно использовать только для чтения простейших мыслей, потому что мысли сложным образом распределены по всему объему мозга. Но кто знает, какое развитие может получить эта технология в ближайшие десятилетия и столетия? Возможности науки проникать в мыслительные процессы должны по идее расти по экспоненте. С повышением чувствительности МРТ и других устройств регистрации наука все точнее сможет локализовать мысли и определять, как именно развиваются в мозге последовательные процессы обработки мыслей и эмоций. С ростом мощности компьютеров появится возможность анализировать всю массу данных с большей точностью. Словарь мыслей, возможно, установит точное соответствие между множеством рисунков мысли на экране МРТ-анализатора и реальными мыслями и чувствами. Хотя может оказаться, что однозначное соответствие между МРТ-рисунками и мыслями установить невозможно, словарь мыслей поможет правильно идентифицировать примерное направление и тематику мыслей. Рисунок мысли, полученный при помощи МРТ, в свою очередь, можно нанести на нейронную карту, чтобы показать точно, какие нейроны срабатывают при возникновении в мозгу какой-то конкретной мысли.</p>
  111. 644c644
  112. <      <p>Одна из причин, по которым так трудно объективно анализировать телекинез, — это то, что мошенникам несложно обмануть ученых — ведь они приучены верить тому, что видят в лаборатории. С другой стороны, иллюзионисты или маги, утверждающие, что обладают способностями к телекинезу, обучены вводить зрителей в заблуждение. В результате ученые, как правило, плохо умеют разоблачать мошенников. Так, в 1982 г. парапсихологов пригласили обследовать двух мальчиков, Майкла Эдвардса и Стива Шоу, будто бы обладающих необычными способностями. Утверждалось, что мальчики могут гнуть металл, создавать усилием мысли изображение на фотопленке, двигать предметы и читать мысли. Парапсихолог Майкл Талбурн настолько уверовал в способности юных экстрасенсов, что даже придумал для мальчиков новый термин — он назвал их «психокинетиками». Парапсихологов Макдоннеловской лаборатории психических исследований в Сент-Луисе, штат Миссури, возможности мальчиков буквально ослепили, Ученые поверили, что обладают достоверными доказательствами их экстрасенсорных способностей, и принялись готовить научную публикацию. Но в следующем году мальчики признались в обмане и объявили, что всеми своими «возможностями» были обязаны обычным трюкам, а вовсе не сверхъестественным способностям. (Один из юношей, Стив Шоу, продолжил свою карьеру и стал известным иллюзионистом, которого «хоронят заживо» на несколько дней подряд; он теперь часто появляется на общенациональных телеканалах.)</p>
  113. ---
  114. >      <p>Одна из причин, по которым так трудно объективно анализировать телекинез, — это то, что мошенникам несложно обмануть ученых — ведь они приучены верить тому, что видят в лаборатории. С другой стороны, иллюзионисты или маги, утверждающие, что обладают способностями к телекинезу, обучены вводить зрителей в заблуждение. В результате ученые, как правило, плохо умеют разоблачать мошенников. Так, в 1982 г. парапсихологов пригласили обследовать двух мальчиков, Майкла Эдвардса и Стива Шоу, будто бы обладающих необычными способностями. Утверждалось, что мальчики могут гнуть металл, создавать усилием мысли изображение на фотопленке, двигать предметы и читать мысли. Парапсихолог Майкл Талбурн настолько уверовал в способности юных экстрасенсов, что даже придумал для мальчиков новый термин — он назвал их «психокинетиками». Парапсихологов Макдоннеловской лаборатории психических исследований в Сент-Луисе, штат Миссури, возможности мальчиков буквально ослепили. Ученые поверили, что обладают достоверными доказательствами их экстрасенсорных способностей, и принялись готовить научную публикацию. Но в следующем году мальчики признались в обмане и объявили, что всеми своими «возможностями» были обязаны обычным трюкам, а вовсе не сверхъестественным способностям. (Один из юношей, Стив Шоу, продолжил свою карьеру и стал известным иллюзионистом, которого «хоронят заживо» на несколько дней подряд; он теперь часто появляется на общенациональных телеканалах.)</p>
  115. 649c649
  116. <      <p>Проблема с изучением телекинеза состоит еще и в том, что он — и это признают даже адвокаты данного явления — не слишком согласуется с известными законами физики. Гравитация, самый слабый вид взаимодействия во вселенной, может только притягивать; ее не возможно использовать для левитации или отталкивания объектов. Электромагнитное взаимодействие подчиняется уравнениям Максвелла и не признает возможности перемещения по комнате электрически нейтральных предметов. Ядерные силы работают только на малых расстояниях, таких как расстояния между частицами в ядре,</p>
  117. ---
  118. >      <p>Проблема с изучением телекинеза состоит еще и в том, что он — и это признают даже адвокаты данного явления — не слишком согласуется с известными законами физики. Гравитация, самый слабый вид взаимодействия во вселенной, может только притягивать; ее не возможно использовать для левитации или отталкивания объектов. Электромагнитное взаимодействие подчиняется уравнениям Максвелла и не признает возможности перемещения по комнате электрически нейтральных предметов. Ядерные силы работают только на малых расстояниях, таких как расстояния между частицами в ядре.</p>
  119. 653c653
  120. <      <p>Нет противоречия законам природы и в том, что в будущем люди научатся тренировать свои скрытые способности — ив результате мысленно управлять чувствительным электронным устройством, которое даст им почти божественные возможности. Телекинез с использованием радио- или компьютерного усилителя — возможность вполне реальная. Примитивным устройством для телекинеза можно считать даже электроэнцефалограф. Видя на экране ЭЭГ-аппарата рисунок собственной мозговой деятельности, человек может постепенно научиться грубо, но вполне сознательно контролировать этот рисунок при помощи так называемой «биологической обратной связи».</p>
  121. ---
  122. >      <p>Нет противоречия законам природы и в том, что в будущем люди научатся тренировать свои скрытые способности — и в результате мысленно управлять чувствительным электронным устройством, которое даст им почти божественные возможности. Телекинез с использованием радио- или компьютерного усилителя — возможность вполне реальная. Примитивным устройством для телекинеза можно считать даже электроэнцефалограф. Видя на экране ЭЭГ-аппарата рисунок собственной мозговой деятельности, человек может постепенно научиться грубо, но вполне сознательно контролировать этот рисунок при помощи так называемой «биологической обратной связи».</p>
  123. 655c655
  124. <      <p>Со временем человек научается по требованию изображать на экране прибора определенный тип волнового рисунка. Полученное изображение можно направить в компьютер, который, согласно заложенной программе, будет распознавать тип волнового рисунка, а затем выполнять соответствующую ему конкретную команду — к примеру, включать какой-то прибор или запускать двигатель. Другими словами, человекможет, просто подумав определенным образом, получить на ЭЭГ-экране определенный рисунок мозговой деятельности — и запустить тем самым компьютер или движок.</p>
  125. ---
  126. >      <p>Со временем человек научается по требованию изображать на экране прибора определенный тип волнового рисунка. Полученное изображение можно направить в компьютер, который, согласно заложенной программе, будет распознавать тип волнового рисунка, а затем выполнять соответствующую ему конкретную команду — к примеру, включать какой-то прибор или запускать двигатель. Другими словами, человек может, просто подумав определенным образом, получить на ЭЭГ-экране определенный рисунок мозговой деятельности — и запустить тем самым компьютер или движок.</p>
  127. 658c658
  128. <      <p>Обезьянам вживляли в мозг электроды и при помощи биологической обратной связи учили в некоторой степени контролировать свои мысли. После этого обезьяны могли при прмощи мыслей управлять рукой-манипулятором через Интернет.</p>
  129. ---
  130. >      <p>Обезьянам вживляли в мозг электроды и при помощи биологической обратной связи учили в некоторой степени контролировать свои мысли. После этого обезьяны могли при помощи мыслей управлять рукой-манипулятором через Интернет.</p>
  131. 662c662
  132. <      <p>Сердце прибора — крохотный кремниевый чип размером всего 4 мм, снабженный сотней крохотных электродов. Этот чип помещают сверху непосредственно на ту части мозга, которая управляет двигательной активностью. Он наполовину проникает в кору мозга, толщина которой составляет около 2 мм. От чипа сигнал по золотым проводкам поступает на усилитель размером примерно с ящичек для сигар, а затем передается в компьютер размером примерно с посудомоечную машину. Там сигнал проходит обработку при помощи специального программного обеспечения, способного распознать некоторые рисунки мозговой деятельности и перевести их в механические движения.</p>
  133. ---
  134. >      <p>Сердце прибора — крохотный кремниевый чип размером всего 4 мм, снабженный сотней крохотных электродов. Этот чип помещают сверху непосредственно на ту часть мозга, которая управляет двигательной активностью. Он наполовину проникает в кору мозга, толщина которой составляет около 2 мм. От чипа сигнал по золотым проводкам поступает на усилитель размером примерно с ящичек для сигар, а затем передается в компьютер размером примерно с посудомоечную машину. Там сигнал проходит обработку при помощи специального программного обеспечения, способного распознать некоторые рисунки мозговой деятельности и перевести их в механические движения.</p>
  135. 673c673
  136. <      <p>Как мы уже говорили, одна из целей нанотехнологии — научиться строить из атомов крошечные машины, способные исполнять функцию рычага, шестеренки, подшипника и блока. После создания этих наномашин многие физики мечтают научиться произвольно организовывать молекулы внутри объекта, переставлять в них атом за атомом, пока один предмет не превратится в другой. На этом принципе основаны «репликаторы», которые можно обнаружить во многих научно-фантастических произведениях; они могут изготовить любой желаемый предмет, стоит только попросить. В принципе репликатор мог бы избавить человечество от бедности и полностью изменить природу общества. Если можно.будет запросто получить любую вещь, то это перевернет с ног на голову все представления о потребностях и стоимости, а также об иерархии в человеческом обществе.</p>
  137. ---
  138. >      <p>Как мы уже говорили, одна из целей нанотехнологии — научиться строить из атомов крошечные машины, способные исполнять функцию рычага, шестеренки, подшипника и блока. После создания этих наномашин многие физики мечтают научиться произвольно организовывать молекулы внутри объекта, переставлять в них атом за атомом, пока один предмет не превратится в другой. На этом принципе основаны «репликаторы», которые можно обнаружить во многих научно-фантастических произведениях; они могут изготовить любой желаемый предмет, стоит только попросить. В принципе репликатор мог бы избавить человечество от бедности и полностью изменить природу общества. Если можно будет запросто получить любую вещь, то это перевернет с ног на голову все представления о потребностях и стоимости, а также об иерархии в человеческом обществе.</p>
  139. 679c679
  140. <      <p>Прежде чем построить первые флоты наноботов, придется преодолеть немало очень серьезных препятствий. Во-первых, самовоспроизводящийся робот построить чрезвычайно трудно даже на макроскопическом уровне. (Не надо забывать, что при современном уровне техники мы не способны изготавливать даже очень простые атомные инструменты, такие как атомный подшипник или шестеренка.) Даже имея компьютер и сколько угодно электронных деталей, очень непросто построить машину, которая умела бы создавать точные копии самой себя. Аесли это так трудно сделать руками, на столе, то что же говорить о строительстве подобной машины на атомном уровне!</p>
  141. ---
  142. >      <p>Прежде чем построить первые флоты наноботов, придется преодолеть немало очень серьезных препятствий. Во-первых, самовоспроизводящийся робот построить чрезвычайно трудно даже на макроскопическом уровне. (Не надо забывать, что при современном уровне техники мы не способны изготавливать даже очень простые атомные инструменты, такие как атомный подшипник или шестеренка.) Даже имея компьютер и сколько угодно электронных деталей, очень непросто построить машину, которая умела бы создавать точные копии самой себя. А если это так трудно сделать руками, на столе, то что же говорить о строительстве подобной машины на атомном уровне!</p>
  143. 686c686
  144. <      <p>Но есть и другой подход — «снизу вверх»; в этом случае инженеры попытаются строить крошечные роботы, передвигая и устанавливая на место атом за атомом. Главным инструментом такого строительства должен стать сканирующий зондовыи микроскоп (СЗМ); это устройство использует ту же технологию, что и сканирующий туннельный микроскоп, чтобы распознавать и передвигать отдельные атомы. К примеру, ученые уже хорошо научились двигать атомы ксенона на платиновой или никелевой поверхности. Но Реквиха признает, что «до сих пор лучшая команда в мире должна работать десять часов, чтобы собрать конструкцию из примерно 50 атомов». Двигать отдельные атомы вручную—очень долгая и утомительная работа. Ученый признает, что необходим совершенно новый механизм, способный выполнять задачи более высокого уровня — автоматически передвигать в желаемом направлении сотни атомов за раз. К сожалению, пока такого механизма не существует. Поэтому не удивительно, что подход «снизу вверх» находится в младенческом состоянии.</p>
  145. ---
  146. >      <p>Но есть и другой подход — «снизу вверх»; в этом случае инженеры попытаются строить крошечные роботы, передвигая и устанавливая на место атом за атомом. Главным инструментом такого строительства должен стать сканирующий зондовыи микроскоп (СЗМ); это устройство использует ту же технологию, что и сканирующий туннельный микроскоп, чтобы распознавать и передвигать отдельные атомы. К примеру, ученые уже хорошо научились двигать атомы ксенона на платиновой или никелевой поверхности. Но Реквиха признает, что «до сих пор лучшая команда в мире должна работать десять часов, чтобы собрать конструкцию из примерно 50 атомов». Двигать отдельные атомы вручную — очень долгая и утомительная работа. Ученый признает, что необходим совершенно новый механизм, способный выполнять задачи более высокого уровня — автоматически передвигать в желаемом направлении сотни атомов за раз. К сожалению, пока такого механизма не существует. Поэтому не удивительно, что подход «снизу вверх» находится в младенческом состоянии.</p>
  147. 706c706
  148. <      <p>В I в. Герон Александрийский (ему приписывают изобретение первой паровой машины) делал автоматы, причем один из них по легенде способен был разговаривать. Девятьсот лет назад Аль-Джазари придумывал и конструировал такие автоматические устройства, как водяные часы, всевозможные кухонные приспособления и музыкальные инструменты,, движимые силой воды,</p>
  149. ---
  150. >      <p>В I в. Герон Александрийский (ему приписывают изобретение первой паровой машины) делал автоматы, причем один из них по легенде способен был разговаривать. Девятьсот лет назад Аль-Джазари придумывал и конструировал такие автоматические устройства, как водяные часы, всевозможные кухонные приспособления и музыкальные инструменты, движимые силой воды.</p>
  151. 757c757
  152. <      <p>Однако сторонники подхода «сверху вниз» указывают, что прогресс в этой области, хотя и не такой быстрый, как хотелось бы, все же наблюдается. В лабораториях всего мира преодолеваются все новые рубежи. К примеру, несколько лет назад агентство DARPA, которое часто берет на себя финансирование самых передовых технических проектов, объявило приз в 2 млн долл. за создание автоматического транспортного средства, способного самостоятельноj без водителя, преодолеть сильно пересеченный рельеф пустыни Мохаве. В 2004 г. ни один из участников заезда не смог пройти маршрут. Лучшая машина сумела пройти 11,9 км, после чего вышла из строя. Но уже в 2005 г. машина без водителя, представленная группой Stanford Racing Team, успешно преодолела тяжелый маршрут протяженностью 212 км, хотя ей и потребовалось на это семь часов. Кроме победителя к финишу гонки пришли еще четыре машины. [Правда, критики отмечают, что правила позволяют машинам использовать системы спутниковой навигации на долгом пути в пустыне. В результате машина едет по заранее выбранному маршруту без особенных осложнений; это значит, что ей не приходится распознавать в пути сложные образы препятствий. В реальной жизни водитель должен учитывать множество непредсказуемых обстоятельств: движение других машин, пешеходов, ремонтные работы, дорожные пробки и т. п.)</p>
  153. ---
  154. >      <p>Однако сторонники подхода «сверху вниз» указывают, что прогресс в этой области, хотя и не такой быстрый, как хотелось бы, все же наблюдается. В лабораториях всего мира преодолеваются все новые рубежи. К примеру, несколько лет назад агентство DARPA, которое часто берет на себя финансирование самых передовых технических проектов, объявило приз в 2 млн долл. за создание автоматического транспортного средства, способного самостоятельно, без водителя, преодолеть сильно пересеченный рельеф пустыни Мохаве. В 2004 г. ни один из участников заезда не смог пройти маршрут. Лучшая машина сумела пройти 11,9 км, после чего вышла из строя. Но уже в 2005 г. машина без водителя, представленная группой Stanford Racing Team, успешно преодолела тяжелый маршрут протяженностью 212 км, хотя ей и потребовалось на это семь часов. Кроме победителя к финишу гонки пришли еще четыре машины. [Правда, критики отмечают, что правила позволяют машинам использовать системы спутниковой навигации на долгом пути в пустыне. В результате машина едет по заранее выбранному маршруту без особенных осложнений; это значит, что ей не приходится распознавать в пути сложные образы препятствий. В реальной жизни водитель должен учитывать множество непредсказуемых обстоятельств: движение других машин, пешеходов, ремонтные работы, дорожные пробки и т. п.)</p>
  155. 794c794
  156. <      <p>Закон Мура (онутверждает, что производительность компьютеров удваивается каждые 18 месяцев) позволяет предположить, что через несколько десятилетий появятся роботы с разумом, скажем, собаки или кошки. Но вполне может так случиться, что к 2020 г. закон Мура перестанет действовать, а кремниевая эра подойдет к концу. Последние полвека производительность компьютеров росла такими поразительными темпами благодаря тому, что появлялись все более крохотные кремниевые транзисторы, десятки миллионов которых легко умещались на ногте. Для вытравливания этих микроскопических транзисторов на кремниевых пластинках использовалось ультрафиолетовое излучение. Но процесс микроминиатюризации не может продолжаться до бесконечности. Со временем транзисторы могут уменьшиться до размера молекул, и он автоматически прекратится. После 2020 г., когда закончится эра кремния, Силиконовая долина может превратиться в новый Ржавый пояс.</p>
  157. ---
  158. >      <p>Закон Мура (он утверждает, что производительность компьютеров удваивается каждые 18 месяцев) позволяет предположить, что через несколько десятилетий появятся роботы с разумом, скажем, собаки или кошки. Но вполне может так случиться, что к 2020 г. закон Мура перестанет действовать, а кремниевая эра подойдет к концу. Последние полвека производительность компьютеров росла такими поразительными темпами благодаря тому, что появлялись все более крохотные кремниевые транзисторы, десятки миллионов которых легко умещались на ногте. Для вытравливания этих микроскопических транзисторов на кремниевых пластинках использовалось ультрафиолетовое излучение. Но процесс микроминиатюризации не может продолжаться до бесконечности. Со временем транзисторы могут уменьшиться до размера молекул, и он автоматически прекратится. После 2020 г., когда закончится эра кремния, Силиконовая долина может превратиться в новый Ржавый пояс.</p>
  159. 845c845
  160. <      <p>В1995 г. американские астрономы потеряли надежду на финансирование со стороны федерального правительства и решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий Институт SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали д-ра Джил Тартер, которая послужила прототипом персонажа Джоди Фостер в фильме «Контакт». (В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет.)</p>
  161. ---
  162. >      <p>В 1995 г. американские астрономы потеряли надежду на финансирование со стороны федерального правительства и решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий Институт SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали д-ра Джил Тартер, которая послужила прототипом персонажа Джоди Фостер в фильме «Контакт». (В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет.)</p>
  163. 884c884
  164. <      <p>Возможно, самые верные шансы обнаружить планеты земного типа имеет обсерватория TPF, или Terrestrial Planet Finder. После нескольких задержек запуск предварительно назначен на 2014 г.<a l:href="#n_23" type="note">[23]</a>; этот спутник должен будет с большой точностью проанализировать сто звезд на расстояниях до 45 световых лет. Предполагается оборудовать его двумя отдельными приборами для поиска далеких планет. Первый из них — коронограф, особый телескоп, который блокирует свет центральной звезды, ослабляя его в миллиард раз. Этот телескоп будет в три-четыре раза круп нее и в десять раз точнее космического телескопа имени Хаббла. Вторым прибором на TPF станет интерферометр, способный за счет интерференции световых волн ослабить свет центральной звезды в миллион раз.</p>
  165. ---
  166. >      <p>Возможно, самые верные шансы обнаружить планеты земного типа имеет обсерватория TPF, или Terrestrial Planet Finder. После нескольких задержек запуск предварительно назначен на 2014 г.<a l:href="#n_23" type="note">[23]</a>; этот спутник должен будет с большой точностью проанализировать сто звезд на расстояниях до 45 световых лет. Предполагается оборудовать его двумя отдельными приборами для поиска далеких планет. Первый из них — коронограф, особый телескоп, который блокирует свет центральной звезды, ослабляя его в миллиард раз. Этот телескоп будет в три-четыре раза крупнее и в десять раз точнее космического телескопа имени Хаббла. Вторым прибором на TPF станет интерферометр, способный за счет интерференции световых волн ослабить свет центральной звезды в миллион раз.</p>
  167. 907c907
  168. <      <p>В фильме киностудии Диснея «Дорогая, я уменьшил детей» в се члены семьи уменьшаются до размеров муравьев. Начинается гроза, и мы видим, как в микромире крохотные капли падают в лужи. На самом деле дождевая капля с точки зрения муравья должна выглядеть не крохотной капелькой, а громадной водяной полусферой. В обычном мире полусферический объем воды будет нестабилен и растечется под собственной тяжестью, но в микромире сила поверхностного натяжения относительно велика и легко удерживает воду в полусферическом объеме (представьте себе каплю на листе).</p>
  169. ---
  170. >      <p>В фильме киностудии Диснея «Дорогая, я уменьшил детей» все члены семьи уменьшаются до размеров муравьев. Начинается гроза, и мы видим, как в микромире крохотные капли падают в лужи. На самом деле дождевая капля с точки зрения муравья должна выглядеть не крохотной капелькой, а громадной водяной полусферой. В обычном мире полусферический объем воды будет нестабилен и растечется под собственной тяжестью, но в микромире сила поверхностного натяжения относительно велика и легко удерживает воду в полусферическом объеме (представьте себе каплю на листе).</p>
  171. 915c915
  172. <      <p>3. Цивилизации III типа: те, кто может пользоваться энергией целой галактики, что делает их в 10 млрд размогущественнее цивилизаций II типа. Этому типу соответствуют цивилизация боргов в «Звездном пути», Империя в «Звездных войнах» и галактическая цивилизация в серии Азимова про Основание. Каждая из этих цивилизаций колонизировала миллиарды звездных систем и способна использовать энергию черной дыры в центре своей галактики. Они свободно путешествуют по всей галактике.</p>
  173. ---
  174. >      <p>3. Цивилизации III типа: те, кто может пользоваться энергией целой галактики, что делает их в 10 млрд раз могущественнее цивилизаций II типа. Этому типу соответствуют цивилизация боргов в «Звездном пути», Империя в «Звездных войнах» и галактическая цивилизация в серии Азимова про Основание. Каждая из этих цивилизаций колонизировала миллиарды звездных систем и способна использовать энергию черной дыры в центре своей галактики. Они свободно путешествуют по всей галактике.</p>
  175. 937c937
  176. <      <p>На основании всего вышесказанного может быть отвергнуто по крайней мере 95% случаев наблюдения НЛО. Но оставшиеся несколько процентов по-прежнему остаются необъясненными. Наиболее достоверные случаи наблюдения ШЮ включают: а) многочисленные свидетельства независимых, достойных доверия людей и б) свидетельства из различных источников, скажем данные людей-наблюдателей и радара. От таких случаев труднее отмахнуться, так как несколько независимых источников отчасти подтверждают друг друга. Так, в 1986 г. НЛО над Аляской наблюдали пассажиры рейса 1628 японской авиакомпании JAL; Федеральная авиационная администрация США провела расследование этого происшествия. Кроме пассажиров самолета НЛО наблюдал и наземный радар. Аналогично в 1989-1990 гг. радары неоднократно наблюдали над Бельгией черные треугольники; их видели также радар НАТО и самолеты-перехватчики, В 1976 г. НЛО видели над иранским городом Тегераном; результатом, как явствует из документов ЦРУ, стали многочисленные отказы оборудования на перехватчике F-4.</p>
  177. ---
  178. >      <p>На основании всего вышесказанного может быть отвергнуто по крайней мере 95% случаев наблюдения НЛО. Но оставшиеся несколько процентов по-прежнему остаются необъясненными. Наиболее достоверные случаи наблюдения НЛО включают: а) многочисленные свидетельства независимых, достойных доверия людей и б) свидетельства из различных источников, скажем данные людей-наблюдателей и радара. От таких случаев труднее отмахнуться, так как несколько независимых источников отчасти подтверждают друг друга. Так, в 1986 г. НЛО над Аляской наблюдали пассажиры рейса 1628 японской авиакомпании JAL; Федеральная авиационная администрация США провела расследование этого происшествия. Кроме пассажиров самолета НЛО наблюдал и наземный радар. Аналогично в 1989-1990 гг. радары неоднократно наблюдали над Бельгией черные треугольники; их видели также радар НАТО и самолеты-перехватчики, В 1976 г. НЛО видели над иранским городом Тегераном; результатом, как явствует из документов ЦРУ, стали многочисленные отказы оборудования на перехватчике F-4.</p>
  179. 943c943
  180. <      <p>Ни одна из этих характеристик не имеет отношения к земным ракетам. К примеру, все известные нам ракеты действуют на основании третьего закона Ньютона (действие равно противодействию); но наблюдаемые НЛО, похоже, не выбрасывают реактивной струи—да и вообще ничего. Кроме того, перегрузки в летающей тарелке, выделывающей в небе стремительные зигзаги, должны были бы составить 100 g и более; такие перегрузки не в состоянии выдержать ни одно живое существо на Земле,</p>
  181. ---
  182. >      <p>Ни одна из этих характеристик не имеет отношения к земным ракетам. К примеру, все известные нам ракеты действуют на основании третьего закона Ньютона (действие равно противодействию); но наблюдаемые НЛО, похоже, не выбрасывают реактивной струи—да и вообще ничего. Кроме того, перегрузки в летающей тарелке, выделывающей в небе стремительные зигзаги, должны были бы составить 100 g и более; такие перегрузки не в состоянии выдержать ни одно живое существо на Земле.</p>
  183. 946,948c946,948
  184. <      <p>Одно из возможных решений этой проблемы — использование «моношлей», т. е. магнитов всего с одним полюсом, северным или южным. В нормальных условиях, если вы разломите магнит пополам, вы не получите двух монополей. Вместо этого каждая половинка станет самостоятельным магнитом, с собственными двумя полюсами, т. е. станет еще одним диполем. Сколько бы вы ни дробили магнит, вы всегда обнаружите у каждого обломка два полюса. (Этот процесс можно продолжать до атомного уровня; каждый атом тоже представляет собой диполь.)</p>
  185. <      <p>Ученым еще никогда не удавалось увидеть монополь в лаборатории. Физики пытались обнаружить и сфотографировать след монополя на своей аппаратуре, но это тоже не получилось (за исключением единственного очень спорного изображения, полученного в Стэнфордскомуниверситете в 1982 г.).</p>
  186. <      <p>Хотя пока монополей достоверно увидеть не удалось, физики в большинстве своем уверены, что когда-то — а именно в момент Большого взрыва — во вселенной их было пруд пруди. Эта идея вошла в последние космологические теории Большого взрыва. Но после Большого взрыва вселенная резко расширилась, и плотность монополей в ней соответственно уменьшилась, поэтому нам так трудно сегодня увидеть их в лаборатории. (На самом деле отсутствие монополей вокруг—это ключевой факт, который заставил физиков выдвинуть идею инфляционной стадии в развитии вселенной. Поэтому на сегодняшний день в физике прочно укоренилась концепция реликтовых монополей.)</p>
  187. ---
  188. >      <p>Одно из возможных решений этой проблемы — использование «монополей», т. е. магнитов всего с одним полюсом, северным или южным. В нормальных условиях, если вы разломите магнит пополам, вы не получите двух монополей. Вместо этого каждая половинка станет самостоятельным магнитом, с собственными двумя полюсами, т. е. станет еще одним диполем. Сколько бы вы ни дробили магнит, вы всегда обнаружите у каждого обломка два полюса. (Этот процесс можно продолжать до атомного уровня; каждый атом тоже представляет собой диполь.)</p>
  189. >      <p>Ученым еще никогда не удавалось увидеть монополь в лаборатории. Физики пытались обнаружить и сфотографировать след монополя на своей аппаратуре, но это тоже не получилось (за исключением единственного очень спорного изображения, полученного в Стэнфордском университете в 1982 г.).</p>
  190. >      <p>Хотя пока монополей достоверно увидеть не удалось, физики в большинстве своем уверены, что когда-то — а именно в момент Большого взрыва — во вселенной их было пруд пруди. Эта идея вошла в последние космологические теории Большого взрыва. Но после Большого взрыва вселенная резко расширилась, и плотность монополей в ней соответственно уменьшилась, поэтому нам так трудно сегодня увидеть их в лаборатории. (На самом деле отсутствие монополей вокруг — это ключевой факт, который заставил физиков выдвинуть идею инфляционной стадии в развитии вселенной. Поэтому на сегодняшний день в физике прочно укоренилась концепция реликтовых монополей.)</p>
  191. 968c968
  192. <      <p>Математик и философ Бертран Расселл однажды посетовал, «что ни огонь, ни героизм, ни сила мысли или чувства не могут сохранить жизнь после могилы; что все труды веков, вся преданность, все вдохновение, вся полуденная яркость человеческого гения обречены на гибель в гигантском пожаре Солнечной системы; и весь храм достижений Человека с неизбежностью будет погребен под развалинами Вселенной...».</p>
  193. ---
  194. >      <p>Математик и философ Бертран Рассел однажды посетовал, «что ни огонь, ни героизм, ни сила мысли или чувства не могут сохранить жизнь после могилы; что все труды веков, вся преданность, все вдохновение, вся полуденная яркость человеческого гения обречены на гибель в гигантском пожаре Солнечной системы; и весь храм достижений Человека с неизбежностью будет погребен под развалинами Вселенной...».</p>
  195. 973c973
  196. <      <p>Если говорить о миллионах лет, то катастрофический эффект может принести столкновение с Землей какого-нибудь крупного метеорита или кометы. Последнее подобное столкновение имело место 65 млн лет назад, когда на полуостров Юкатан в Мексике обрушился объект примерно Юкмвпоперечнике. На месте падения возник кратер диаметром около 300 км. Результатом его стало вымирание динозавров — доминировавшей в то время на Земле формы жизни. В этом масштабе времени еще одно космическое столкновение представляется вполне вероятным.</p>
  197. ---
  198. >      <p>Если говорить о миллионах лет, то катастрофический эффект может принести столкновение с Землей какого-нибудь крупного метеорита или кометы. Последнее подобное столкновение имело место 65 млн лет назад, когда на полуостров Юкатан в Мексике обрушился объект примерно 10 км в поперечнике. На месте падения возник кратер диаметром около 300 км. Результатом его стало вымирание динозавров — доминировавшей в то время на Земле формы жизни. В этом масштабе времени еще одно космическое столкновение представляется вполне вероятным.</p>
  199. 989c989
  200. <      <p>Теоретически гигантский солнечный парус может развить скорость до половины скорости света. Кораблю с таким парусом на дорогу до ближайших звезд потребовалось бы всего около восьми лет. Движитель на этом принципе хорош еще и тем, что все его принципы уже известны. Доя его создания не требуется открывать новых физических законов. Зато в полный рост встают другие проблемы — и экономические, и технические. Сооружение паруса поперечником в несколько сотен километров, а также строительство на Луне тысяч мощных лазеров представляют собой очень серьезную инженерную проблему — и необходимые для реализации проекта технологии появятся, возможно, еще не скоро. (Главная проблема межзвездного солнечного паруса — возвращение назад. Чтобы привести корабль обратно к Земле, придется строить на луне у звезды-цели вторую батарею лазеров. Или совершить около этой звезды стремительный гравитационный маневр, который поможет набрать скорость для обратного пути. Тогда лазеры на Луне можно будет использовать для торможения паруса, чтобы корабль мог спокойно сесть на Землю.)</p>
  201. ---
  202. >      <p>Теоретически гигантский солнечный парус может развить скорость до половины скорости света. Кораблю с таким парусом на дорогу до ближайших звезд потребовалось бы всего около восьми лет. Движитель на этом принципе хорош еще и тем, что все его принципы уже известны. Для его создания не требуется открывать новых физических законов. Зато в полный рост встают другие проблемы — и экономические, и технические. Сооружение паруса поперечником в несколько сотен километров, а также строительство на Луне тысяч мощных лазеров представляют собой очень серьезную инженерную проблему — и необходимые для реализации проекта технологии появятся, возможно, еще не скоро. (Главная проблема межзвездного солнечного паруса — возвращение назад. Чтобы привести корабль обратно к Земле, придется строить на луне у звезды-цели вторую батарею лазеров. Или совершить около этой звезды стремительный гравитационный маневр, который поможет набрать скорость для обратного пути. Тогда лазеры на Луне можно будет использовать для торможения паруса, чтобы корабль мог спокойно сесть на Землю.)</p>
  203. 994c994
  204. <      <p>В принципе, прямоточный двигатель может продвинуться на неопределенное расстояние, в конечном счете достигая далеких звездных систем галактики. Так как по Эйнштейну внутри ракеты время замедляется, можно было бы преодолеть астрономические расстояния не прибегая к анабиозу. После достижения ускорения в 1G, в течение одиннадцати лет (в соответствии с часами внутри звездолета) космический аппарат достигнет звездного скопления Плеяды, которое находится в 400 световых годах от Земли. Через двадцать три года он достигнет галактики Андромеды, которая находится в 2 миллионах световых лет от Земли. В теории, космический аппарат сможет достичь предела видимой вселенной в течение жизни членов экипажа (хотя на Земле за это время вероятно пройдут миллиарды лет).</p>
  205. ---
  206. >      <p>В принципе, прямоточный двигатель может продвинуться на неопределенное расстояние, в конечном счете достигая далеких звездных систем галактики. Так как по Эйнштейну внутри ракеты время замедляется, можно было бы преодолеть астрономические расстояния, не прибегая к анабиозу. После достижения ускорения в 1G, в течение одиннадцати лет (в соответствии с часами внутри звездолета) космический аппарат достигнет звездного скопления Плеяды, которое находится в 400 световых годах от Земли. Через двадцать три года он достигнет галактики Андромеды, которая находится в 2 миллионах световых лет от Земли. В теории, космический аппарат сможет достичь предела видимой вселенной в течение жизни членов экипажа (хотя на Земле за это время, вероятно, пройдут миллиарды лет).</p>
  207. 1013c1013
  208. <      <p>Ракетный корабль по проекту «Дедал» оказался таким громадным, что строить его пришлось бы в открытом космосе. Она должна была весить 54 000 т (почти весь вес — ракетное топливо) и могла разогнаться до 7,1% скорости света, неся на себе полезную нагрузку весом 450 т. В отличие от проекта «Орион», рассчитанного на использование крохотных атомных бомб, проект «Дедал» предусматривал использование миниатюрных водородных бомб со смесью дейтерия и гелия-3 и системой зажигания при помощи электронных лучей. Но огромные технические проблемы и опасения, связанные с ядерным движителем, привели к тому, что проект «Дедал» также был отложен на неопределенное время.</p>
  209. ---
  210. >      <p>Ракетный корабль по проекту «Дедал» оказался таким громадным, что строить его пришлось бы в открытом космосе. Он должен был весить 54 000 т (почти весь вес — ракетное топливо) и мог разогнаться до 7,1% скорости света, неся на себе полезную нагрузку весом 450 т. В отличие от проекта «Орион», рассчитанного на использование крохотных атомных бомб, проект «Дедал» предусматривал использование миниатюрных водородных бомб со смесью дейтерия и гелия-3 и системой зажигания при помощи электронных лучей. Но огромные технические проблемы и опасения, связанные с ядерным движителем, привели к тому, что проект «Дедал» также был отложен на неопределенное время.</p>
  211. 1016c1016
  212. <      <p>Удельный импульс измеряется в секундах. Средняя ракета с химическим двигателем может иметь удельный импульс до 400-500 с. Так, удельный импульс двигателя шаттла составляет 453 с. (Самый высокий полученный до сих пор удельный импульс для химического реактивного двигателя составил 542 с; в качестве топлива этот двигатель использовал экзотическую смесь водорода, лития и фтора.) Ионный движок аппарата SMART-1 имел удельный импульс 1640 с. У ядерных ракетных двигателей этот параметр достигает 850 с.</p>
  213. ---
  214. >      <p>Удельный импульс измеряется в секундах. <emphasis>(Прим. корректора: вообще-то в м/с, как и скорость.)</emphasis> Средняя ракета с химическим двигателем может иметь удельный импульс до 400-500 с. Так, удельный импульс двигателя шаттла составляет 453 с. (Самый высокий полученный до сих пор удельный импульс для химического реактивного двигателя составил 542 с; в качестве топлива этот двигатель использовал экзотическую смесь водорода, лития и фтора.) Ионный движок аппарата SMART-1 имел удельный импульс 1640 с. У ядерных ракетных двигателей этот параметр достигает 850 с.</p>
  215. 1062c1062
  216. <      <p>Конечно, космическое путешествие — не загородный пикник, В пилотируемых полетах к Марсу или еще дальше человека поджидают страшные опасности. Миллионы лет жизнь на Земле развивалась под надежной защитой: озоновый слой предохраняет планету от ультрафиолетовых лучей, магнитное поле защищает от солнечных вспышек и космической радиации, а толстая атмосфера прикрывает от метеоров, которые успевают сгореть в ее толще. Умеренные температуры и колебания атмосферного давления кажутся нам естественными. Но в глубоком космосе нам придется лицом к лицу столкнуться с тем фактом, что большая часть Вселенной находится в состоянии хаоса; придется столкнуться со смертельно опасными радиационными поясами и метеоритными роями.</p>
  217. ---
  218. >      <p>Конечно, космическое путешествие — не загородный пикник. В пилотируемых полетах к Марсу или еще дальше человека поджидают страшные опасности. Миллионы лет жизнь на Земле развивалась под надежной защитой: озоновый слой предохраняет планету от ультрафиолетовых лучей, магнитное поле защищает от солнечных вспышек и космической радиации, а толстая атмосфера прикрывает от метеоров, которые успевают сгореть в ее толще. Умеренные температуры и колебания атмосферного давления кажутся нам естественными. Но в глубоком космосе нам придется лицом к лицу столкнуться с тем фактом, что большая часть Вселенной находится в состоянии хаоса; придется столкнуться со смертельно опасными радиационными поясами и метеоритными роями.</p>
  219. 1066c1066
  220. <      <p>Уровень радиации в глубоком космосе гораздо выше, чем предполагалось ранее. Так, за время 11-летнего цикла солнечные вспышки способны послать к Земле громадное количество смертельно опасной плазмы. Именно это явление не раз вынуждало астронавтов на космической станции искать дополнительной защиты против потенциально опасного налета субатомных частиц, а прогулка в открытом космосе в такой момент была бы смертельной. (Даже во время обычного трансатлантического перелета из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк, к примеру, мы подвергаемся действию излучения интенсивностью примерно 1 мбэр/ч. За время перелета каждый пассажир получает почти такую же дозу радиации, как при рентгеновском снимке зуба.) В глубоком космосе, где нас уже не защищают ни атмосфера Земли, ни ее магнитное поле, радиация может превратиться в серьезную проблему.</p>
  221. ---
  222. >      <p>Уровень радиации в глубоком космосе гораздо выше, чем предполагалось ранее. Так, за время 11-летнего цикла солнечные вспышки способны послать к Земле громадное количество смертельно опасной плазмы. Именно это явление не раз вынуждало астронавтов на космической станции искать дополнительной защиты против потенциально опасного налета субатомных частиц, а прогулка в открытом космосе в такой момент была бы смертельной. (Даже во время обычного трансатлантического перелета из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк, к примеру, мы подвергаемся действию излучения интенсивностью примерно 1 мбэр/ч. За время перелета каждый пассажир получает почти такую же дозу радиации, как при рентгеновском снимке зуба. <emphasis>(Прим. корректора: интересно, как автор представляет себе маршрут самолёта с западного побережья США к восточному через Атлантику?)</emphasis>) В глубоком космосе, где нас уже не защищают ни атмосфера Земли, ни ее магнитное поле, радиация может превратиться в серьезную проблему.</p>
  223. 1072c1072
  224. <      <p>Тем не менее в последнее время наметился некоторый прогресс в работе с млекопитающими, которые в природе не впадают в спячку, — с такими животными, как мыши и собаки. В 2005 г, ученые из Университета Питсбурга сумели вернуть к жизни собак после того, как из них полностью выкачали кровь и заменили ее на специальную очень холодную жидкость. Проведя в состоянии клинической смерти три часа, собаки ожили, как только им снова запустили сердца. (Хотя большинство собак после этой процедуры остались здоровыми, у некоторых мозг оказался поврежден.)</p>
  225. ---
  226. >      <p>Тем не менее в последнее время наметился некоторый прогресс в работе с млекопитающими, которые в природе не впадают в спячку, — с такими животными, как мыши и собаки. В 2005 г, ученые из Университета Питтсбурга сумели вернуть к жизни собак после того, как из них полностью выкачали кровь и заменили ее на специальную очень холодную жидкость. Проведя в состоянии клинической смерти три часа, собаки ожили, как только им снова запустили сердца. (Хотя большинство собак после этой процедуры остались здоровыми, у некоторых мозг оказался поврежден.)</p>
  227. 1122c1122
  228. <      <p>Если антивещество так сложно получить в земных условиях, то, может, легче обнаружить его в космосе? К сожалению, поиски антивещества во Вселенной, к большому удивлению физиков, почти не дали результатов. Трудно объяснить, почему наша Вселенная состоит преимущественно из вещества, а не из антивещества. Казалось бы, логично.предшложить, что при рождении Вселенной вещество и антивещество возникли в равных, симметричных количествах. Поэтому так поражает почти полное отсутствие антивещества.</p>
  229. ---
  230. >      <p>Если антивещество так сложно получить в земных условиях, то, может, легче обнаружить его в космосе? К сожалению, поиски антивещества во Вселенной, к большому удивлению физиков, почти не дали результатов. Трудно объяснить, почему наша Вселенная состоит преимущественно из вещества, а не из антивещества. Казалось бы, логично предположить, что при рождении Вселенной вещество и антивещество возникли в равных, симметричных количествах. Поэтому так поражает почти полное отсутствие антивещества.</p>
  231. 1128c1128
  232. <      <p>Если антивещество в небольших количествах существует в открытом космосе, то не исключено, что можно будет «собирать» его и использовать в качестве топлива для звездолетов. Институт перспективных концепций NASA достаточно серьезно воспринимает идею сбора антивещества в космосе, о чем свидетельствует недавно выданный грант на пилотный проект по изучению этой идеи. «Упрощенно говоря, вам нужно создать сеть вроде рыболовной», — говорит Джеральд Джексон из компании НЬаг Technologies, принимающей в этом проекте активное участие.</p>
  233. ---
  234. >      <p>Если антивещество в небольших количествах существует в открытом космосе, то не исключено, что можно будет «собирать» его и использовать в качестве топлива для звездолетов. Институт перспективных концепций NASA достаточно серьезно воспринимает идею сбора антивещества в космосе, о чем свидетельствует недавно выданный грант на пилотный проект по изучению этой идеи. «Упрощенно говоря, вам нужно создать сеть вроде рыболовной», — говорит Джеральд Джексон из компании Hbar Technologies, принимающей в этом проекте активное участие.</p>
  235. 1137c1137
  236. <      <p>Квантовая теория базируется на представлении о том, что частицу вроде электрона можно описать не только как точечный объект, но и как некую волну, отвечающую знаменитому волновому уравнению Шрё'дингера. (Волновая функция представляет вероятность нахождения частицы в конкретной точке.)</p>
  237. ---
  238. >      <p>Квантовая теория базируется на представлении о том, что частицу вроде электрона можно описать не только как точечный объект, но и как некую волну, отвечающую знаменитому волновому уравнению Шрёдингера. (Волновая функция представляет вероятность нахождения частицы в конкретной точке.)</p>
  239. 1174c1174
  240. <      <p>Подведем итоги. Возможно, в отдаленном будущем двигатель на антивеществе даст нам реальную возможность построить звездолет—конечно, если мы найдем способ изготовить на Земле или собрать в открытом космосе достаточное количество антивещества. Нарушение СР-симметрии обусловливает легкий дисбаланс между веществом и антивеществом; возможно, благодаря этому во Вселенной до сих пор существуют скопления, или «карманы», антивещества, которое когда-нибудь можно будет собирать.</p>
  241. ---
  242. >      <p>Подведем итоги. Возможно, в отдаленном будущем двигатель на антивеществе даст нам реальную возможность построить звездолет — конечно, если мы найдем способ изготовить на Земле или собрать в открытом космосе достаточное количество антивещества. Нарушение СР-симметрии обусловливает легкий дисбаланс между веществом и антивеществом; возможно, благодаря этому во Вселенной до сих пор существуют скопления, или «карманы», антивещества, которое когда-нибудь можно будет собирать.</p>
  243. 1194c1194
  244. <      <p>В «Звездных войнах» есть такой эпизод. «Тысячелетний сокол» с героями — Люком Скайуокером и Ханом Соло — на борту взлетает с пустынной планеты Татуин и встречает на околопланетной орбите эскадру имперских боевых кораблей. Имперцы начинают обстреливать корабль наших героев из боевых лазеров, залпы которых неизменно пробивают его защитное поле. Силы не равны, «Сокол» откровенно проигрывает противнику в огаевой мощи. Хан Соло бросает корабль из стороны в сторону, уклоняясь от огня, и кричит, что их единственная надежда — прыжок в «гиперпространство». В последний момент гиперпространственные двигатели срабатывают. Все звезды вокруг внезапно «взрываются» слепящими сходящимися лучами и устремляются к центру обзорного экрана. Открывается «дыра», через которую «Тысячелетний сокол» устремляется к гиперпространству и свободе.</p>
  245. ---
  246. >      <p>В «Звездных войнах» есть такой эпизод. «Тысячелетний сокол» с героями — Люком Скайуокером и Ханом Соло — на борту взлетает с пустынной планеты Татуин и встречает на околопланетной орбите эскадру имперских боевых кораблей. Имперцы начинают обстреливать корабль наших героев из боевых лазеров, залпы которых неизменно пробивают его защитное поле. Силы не равны, «Сокол» откровенно проигрывает противнику в огневой мощи. Хан Соло бросает корабль из стороны в сторону, уклоняясь от огня, и кричит, что их единственная надежда — прыжок в «гиперпространство». В последний момент гиперпространственные двигатели срабатывают. Все звезды вокруг внезапно «взрываются» слепящими сходящимися лучами и устремляются к центру обзорного экрана. Открывается «дыра», через которую «Тысячелетний сокол» устремляется к гиперпространству и свободе.</p>
  247. 1211c1211
  248. <      <p>Самое наглядное подтверждение справедливости этой концепции можно найти в ускорителях, где ученые разгоняют частицы до околосветовых скоростей, На гигантском ускорителе CERN, построенном в Швейцарии недалеко от Женевы, — Большом адронном коллайдере — протоны ускоряются до нескольких триллионов электрон-вольт и приближаются вплотную к скорости света.</p>
  249. ---
  250. >      <p>Самое наглядное подтверждение справедливости этой концепции можно найти в ускорителях, где ученые разгоняют частицы до околосветовых скоростей. На гигантском ускорителе CERN, построенном в Швейцарии недалеко от Женевы, — Большом адронном коллайдере — протоны ускоряются до нескольких триллионов электрон-вольт и приближаются вплотную к скорости света.</p>
  251. 1236c1236
  252. <      <p>Казимир обнаружил, что множество виртуальных частиц создает в вакууме ненулевое суммарное давление. Пространство между двумя параллельными пластинами ограниченно, поэтому и давление виртуальных частиц там невелико. А вот снаружи пластин места много и им ничто не мешает «развернуться» как следует, поэтому и давление там выше; в сумме же возникает сила, которая толкает пластины друг к другу.</p>
  253. ---
  254. >      <p>Казимир обнаружил, что множество виртуальных частиц создает в вакууме ненулевое суммарное давление. Пространство между двумя параллельными пластинами ограничено, поэтому и давление виртуальных частиц там невелико. А вот снаружи пластин места много и им ничто не мешает «развернуться» как следует, поэтому и давление там выше; в сумме же возникает сила, которая толкает пластины друг к другу.</p>
  255. 1250c1250
  256. <      <p>Эйнштейн и другие физики были уверены, что ни одна звезда не сможет естественным образом превратиться в столь чудовищный объект. В1939 г. Эйнштейн даже опубликовал статью, в которой показал, что вращающаяся газопылевая масса никогда не сконденсируется в подобную черную дыру. Поэтому, несмотря на притаившуюся в центре черной дыры кротовую нору, он был уверен, что ничто подобное в природе возникнуть не может. Астрофизик Артур Эддингтон как-то сказал, что «должен существовать закон природы, не позволяющий звездам вести себя столь нелепым образом». Другими словами, черная дыра, конечно, законное решение уравнений Эйнштейна, но механизм, посредством которого такая штука могла бы сформироваться естественным путем, неизвестен.</p>
  257. ---
  258. >      <p>Эйнштейн и другие физики были уверены, что ни одна звезда не сможет естественным образом превратиться в столь чудовищный объект. В 1939 г. Эйнштейн даже опубликовал статью, в которой показал, что вращающаяся газопылевая масса никогда не сконденсируется в подобную черную дыру. Поэтому, несмотря на притаившуюся в центре черной дыры кротовую нору, он был уверен, что ничто подобное в природе возникнуть не может. Астрофизик Артур Эддингтон как-то сказал, что «должен существовать закон природы, не позволяющий звездам вести себя столь нелепым образом». Другими словами, черная дыра, конечно, законное решение уравнений Эйнштейна, но механизм, посредством которого такая штука могла бы сформироваться естественным путем, неизвестен.</p>
  259. 1259c1259
  260. <      <p>Во-первых, для создания сильных искажений пространства-времени, необходимых для путешествия через кротовые норы, потребуется неслыханное количество положительного и отрицательного вещества — порядка громадной звезды или черной дыры. По оценке Мэтью Виссера, физика из Вашингтонского университета, для создания кротовой норы диаметром 1 м необходимо столько отрицательной энергии, что ее количество можно сравнить с массой Юпитера — и при этом она должна быть отрицательной! Виссер говорит: «Для этой работы потребуется примерно минус одна масса Юпитера. А управлять даже положительной энергией, сравнимой с массой Юпитера, мягко говоря, непросто и выходит далеко за рамки наших возможностей в пред ставимом будущем».</p>
  261. ---
  262. >      <p>Во-первых, для создания сильных искажений пространства-времени, необходимых для путешествия через кротовые норы, потребуется неслыханное количество положительного и отрицательного вещества — порядка громадной звезды или черной дыры. По оценке Мэтью Виссера, физика из Вашингтонского университета, для создания кротовой норы диаметром 1 м необходимо столько отрицательной энергии, что ее количество можно сравнить с массой Юпитера — и при этом она должна быть отрицательной! Виссер говорит: «Для этой работы потребуется примерно минус одна масса Юпитера. А управлять даже положительной энергией, сравнимой с массой Юпитера, мягко говоря, непросто и выходит далеко за рамки наших возможностей в представимом будущем».</p>
  263. 1267c1267
  264. <      <p>Следующим после Большого адронного коллайдера ускорителем станет Международный линейный коллайдер (МЛК, ILC). Вместо того чтобы гонять элементарные частицы по кругу, линейный коллайдер будет выстреливать и разгонять их на прямой, пока они не достигнут невообразимо высоких энергий. После этого поток электронов предполагается столкнуть с позитронами, создавая таким образом громадный выброс энергии. Длина МЛК составит 30-40 км и в десять раз превзойдет длину Стэнфордского линейного ускорителя, который на данный момент является крупнейшим в мире. Если все пойдет хорошо, МЯК будет сооружен где-нибудь в следующем десятилетии.</p>
  265. ---
  266. >      <p>Следующим после Большого адронного коллайдера ускорителем станет Международный линейный коллайдер (МЛК, ILC). Вместо того чтобы гонять элементарные частицы по кругу, линейный коллайдер будет выстреливать и разгонять их на прямой, пока они не достигнут невообразимо высоких энергий. После этого поток электронов предполагается столкнуть с позитронами, создавая таким образом громадный выброс энергии. Длина МЛК составит 30-40 км и в десять раз превзойдет длину Стэнфордского линейного ускорителя, который на данный момент является крупнейшим в мире. Если все пойдет хорошо, МЛК будет сооружен где-нибудь в следующем десятилетии.</p>
  267. 1271c1271
  268. <      <p>Имея в виду наши перспективы, следует сделать вывод, что в настоящий момент мы находимся в самом начале длинного-длинного пути к получению планковской энергии. Многие физики считают, что на чрезвычайно малых расстояниях — порядка планковской длины, которая составляет 10-33 см, — пространство не пусто и не однородно, но «пенится»; оно наполнено крошечными пузырьками, которые постоянно возникают и сталкиваются с другими такими же пузырьками, а затем снова пропадают в вакууме. Пузырьки, которые возникают и пропадают в вакууме, — это «виртуальные вселенные»; они очень напоминают пары виртуальных частиц — электронов и позитронов, которые возникают и тут же аннигилируют.</p>
  269. ---
  270. >      <p>Имея в виду наши перспективы, следует сделать вывод, что в настоящий момент мы находимся в самом начале длинного-длинного пути к получению планковской энергии. Многие физики считают, что на чрезвычайно малых расстояниях — порядка планковской длины, которая составляет 10<sup>-33</sup> см, — пространство не пусто и не однородно, но «пенится»; оно наполнено крошечными пузырьками, которые постоянно возникают и сталкиваются с другими такими же пузырьками, а затем снова пропадают в вакууме. Пузырьки, которые возникают и пропадают в вакууме, — это «виртуальные вселенные»; они очень напоминают пары виртуальных частиц — электронов и позитронов, которые возникают и тут же аннигилируют.</p>
  271. 1367c1367
  272. <      <p>Три пространственных измерения образуют фундамент, основу греческой геометрии. К примеру, Аристотель в трактате «О небе» писал: «Величина, делимая в одном измерении, есть линия, в двух — плоскость, в трех — тело, и, кроме них, нет никакой другой величины, так как три [измерения] суть все [измерения]». В150 г, н, э. Птолемей Александрийский предложил первое «доказательство» того, что высшие измерения «невозможны». В трактате «О расстоянии» он рассуждает следующим образом. Проведем три взаимно перпендикулярные прямые линии (как линии, которые образуют угол комнаты). Очевидно, провести четвертую линию, перпендикулярную трем первым, невозможно, следовательно, четвертое измерение невозможно. (На самом деле ему удалось доказать таким образом только одно: наш мозг не способен наглядно представить себе четвертое измерение. С другой стороны, компьютеры постоянно занимаются расчетами в гиперпространстве.)</p>
  273. ---
  274. >      <p>Три пространственных измерения образуют фундамент, основу греческой геометрии. К примеру, Аристотель в трактате «О небе» писал: «Величина, делимая в одном измерении, есть линия, в двух — плоскость, в трех — тело, и, кроме них, нет никакой другой величины, так как три [измерения] суть все [измерения]». В 150 г, н, э. Птолемей Александрийский предложил первое «доказательство» того, что высшие измерения «невозможны». В трактате «О расстоянии» он рассуждает следующим образом. Проведем три взаимно перпендикулярные прямые линии (как линии, которые образуют угол комнаты). Очевидно, провести четвертую линию, перпендикулярную трем первым, невозможно, следовательно, четвертое измерение невозможно. (На самом деле ему удалось доказать таким образом только одно: наш мозг не способен наглядно представить себе четвертое измерение. С другой стороны, компьютеры постоянно занимаются расчетами в гиперпространстве.)</p>
  275. 1387c1387
  276. <      <p>Теорию струн даже превозносили как пресловутую «теорию всего», ускользавшую от Эйнштейна последние 30 лет его жизни. Эйнштейну нужна была единая понятная теория, которая объединила бы в себе все законы физики и позволила ему «узнать, о чем думает Бог». Если теория струн верно объединила гравитацию и квантовую теорию, го она, возможно, представляет собой величайшее достижение науки за последние 2000 лет — с того самого момента, когда греки впервые задались вопросом: что есть вещество?</p>
  277. ---
  278. >      <p>Теорию струн даже превозносили как пресловутую «теорию всего», ускользавшую от Эйнштейна последние 30 лет его жизни. Эйнштейну нужна была единая понятная теория, которая объединила бы в себе все законы физики и позволила ему «узнать, о чем думает Бог». Если теория струн верно объединила гравитацию и квантовую теорию, то она, возможно, представляет собой величайшее достижение науки за последние 2000 лет — с того самого момента, когда греки впервые задались вопросом: что есть вещество?</p>
  279. 1391c1391
  280. <      <p>Но если бы во Вселенной было четыре пространственных измерения, то сила притяжения должна была бы убывать пропорционально кубу расстояния. Вообще, если бы вселенная имела п пространственных измерений, гравитация в ней убывала бы пропорционально (n-1)-й степени расстояния. Знаменитый закон Ньютона о том, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, проверен на астрономических расстояниях с большой точностью; именно поэтому мы можем направлять космические зонды с поразительной точностью сквозь щели в кольцах Сатурна. Но до недавнего времени никто не проверял этот закон в лаборатории, на очень малых расстояниях.</p>
  281. ---
  282. >      <p>Но если бы во Вселенной было четыре пространственных измерения, то сила притяжения должна была бы убывать пропорционально кубу расстояния. Вообще, если бы вселенная имела n пространственных измерений, гравитация в ней убывала бы пропорционально (n-1)-й степени расстояния. Знаменитый закон Ньютона о том, что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, проверен на астрономических расстояниях с большой точностью; именно поэтому мы можем направлять космические зонды с поразительной точностью сквозь щели в кольцах Сатурна. Но до недавнего времени никто не проверял этот закон в лаборатории, на очень малых расстояниях.</p>
  283. 1413c1413
  284. <      <p>Это так называемый антропный принцип, В слабом варианте этот принцип просто утверждает, что параметры нашей Вселенной точно настроены именно для жизни (и в первую очередь потому, что мы существуем и можем сделать такой вывод).</p>
  285. ---
  286. >      <p>Это так называемый антропный принцип. В слабом варианте этот принцип просто утверждает, что параметры нашей Вселенной точно настроены именно для жизни (и в первую очередь потому, что мы существуем и можем сделать такой вывод).</p>
  287. 1416c1416
  288. <      <p>В дополнение к высшим измерениям и Мультивселенной существует еще один тип параллельной вселенной — тот самый, что доставлял головную боль Эйнштейну и что продолжает мучить физиков и сегодня. Это квантовая вселенная, которую предсказывает обычная квантовая механика. Парадоксы квантовой физики представляются чрезвычайно трудноразрешимыми, и нобелевский лауреат Роберт Фейнман любил говорить, что ни кто на самом деле не понимает квантовой теории.</p>
  289. ---
  290. >      <p>В дополнение к высшим измерениям и Мультивселенной существует еще один тип параллельной вселенной — тот самый, что доставлял головную боль Эйнштейну и что продолжает мучить физиков и сегодня. Это квантовая вселенная, которую предсказывает обычная квантовая механика. Парадоксы квантовой физики представляются чрезвычайно трудноразрешимыми, и нобелевский лауреат Ричард Фейнман любил говорить, что ни кто на самом деле не понимает квантовой теории.</p>
  291. 1457c1457
  292. <      <p>Сама по себе идея не нова. Много лет назад, когда физики вычислили энергию, необходимую для запуска Большого взрыва, «люди немедленно начали интересоваться, что произойдет, если в лаборатории сосредоточить большое количество энергии в одной точке — ну, скажем, выстрелить одновременно из множества пушек. Можно ли сконцентрировать достаточно энергии для запуска мини-варианты Большого взрыва?» — спрашивает Линде.</p>
  293. ---
  294. >      <p>Сама по себе идея не нова. Много лет назад, когда физики вычислили энергию, необходимую для запуска Большого взрыва, «люди немедленно начали интересоваться, что произойдет, если в лаборатории сосредоточить большое количество энергии в одной точке — ну, скажем, выстрелить одновременно из множества пушек. Можно ли сконцентрировать достаточно энергии для запуска мини-варианта Большого взрыва?» — спрашивает Линде.</p>
  295. 1471c1471
  296. <      <p>Эта картина, если она верна, объяснила бы, почему фундаментальные константы Вселенной «настроены» на жизнь. Это просто означало бы, что в Мультивселенной процветают и «размножаются именно вселенные с желаемыми (т. е. совместимыми с жизнью) константами.</p>
  297. ---
  298. >      <p>Эта картина, если она верна, объяснила бы, почему фундаментальные константы Вселенной «настроены» на жизнь. Это просто означало бы, что в Мультивселенной процветают и «размножаются» именно вселенные с желаемыми (т. е. совместимыми с жизнью) константами.</p>
  299. 1509c1509
  300. <      <p>К1775 г. было предложено столько всевозможных вариантов, что Королевская академия наук в Париже постановила «не принимать больше и не рассматривать заявки, имеющие отношение к вечному движению».</p>
  301. ---
  302. >      <p>К 1775 г. было предложено столько всевозможных вариантов, что Королевская академия наук в Париже постановила «не принимать больше и не рассматривать заявки, имеющие отношение к вечному движению».</p>
  303. 1520c1520
  304. <      <p>Вечные двигатели, подобные часам Кокса, со временем привели ученых к мысли о том, что машина—любая машина — может работать вечно только в том случае, если получает энергию извне; а это означит, что суммарная энергия сохраняется. Из этой теории берет начало первый закон термодинамики; он состоит в том, что совокупность вещества и энергии невозможно ни создать, ни уничтожить. Позже были установлены три закона термодинамики. Второй закон утверждает, что суммарная энтропия (количество беспорядка) всегда возрастает. (Грубо говоря, этот закон говорит, что тепло может спонтанно передаваться только от более горячих объектов к более холодным.) Третий закон утверждает, что достичь абсолютного нуля невозможно.</p>
  305. ---
  306. >      <p>Вечные двигатели, подобные часам Кокса, со временем привели ученых к мысли о том, что машина — любая машина — может работать вечно только в том случае, если получает энергию извне; а это означит, что суммарная энергия сохраняется. Из этой теории берет начало первый закон термодинамики; он состоит в том, что совокупность вещества и энергии невозможно ни создать, ни уничтожить. Позже были установлены три закона термодинамики. Второй закон утверждает, что суммарная энтропия (количество беспорядка) всегда возрастает. (Грубо говоря, этот закон говорит, что тепло может спонтанно передаваться только от более горячих объектов к более холодным.) Третий закон утверждает, что достичь абсолютного нуля невозможно.</p>
  307. 1552c1552
  308. <      <p>Одним из активных сторонников и пропагандистов этой идеи<a l:href="#n_32" type="note">[32]</a> был эксцентричный гений XX в. Никола Тесла — достойный соперник Томаса Эдисона. Кроме того, он был одним из сторонников «энергии из пустоты», т.е. идеи о том, что вакуум может содержать в себе неимоверные количества энергии. Если это правда, то вакуум станет олицетворением «бесплатного сыра» — «волшебным горшочком», способным извлекать энергию в любых количествах буквально ниоткуда. Вакуум, который раньше считали пустым и лишенным всякого вещества, окажется бездонным кладезем энергии.</p>
  309. ---
  310. >      <p>Одним из активных сторонников и пропагандистов этой идеи<a l:href="#n_32" type="note">[32]</a> был эксцентричный гений XX в. Никола Тесла — достойный соперник Томаса Эдисона. Кроме того, он был одним из сторонников «энергии из пустоты», т.е. идеи о том, что вакуум может содержать в себе неимоверные количества энергии. Если это правда, то вакуум станет олицетворением «бесплатного сыра» — «волшебным горшочком», способным извлекать энергию в любых количествах буквально из ниоткуда. Вакуум, который раньше считали пустым и лишенным всякого вещества, окажется бездонным кладезем энергии.</p>
  311. 1573c1573
  312. <      <p>Существует ли такая вещь, как ясновидение, или предвидение будущего? Эта древнейшая концепция присутствует в каждой религии; можно вспомнить оракулов Греции и Рима и ветхозаветных пророков. Но обратим внимание: в подобных сюжетах дар предвидения часто становится проклятием. В греческой мифологии есть миф о Кассандре, дочери царя Трои, которая своей красотой привлекла внимание солнечного бога Аполлона. Чтобы завоевать приглянувшуюся ему девушку, Аполлон даровал ей способность видеть будущее. Но Кассандра отвергла ухаживания Аполлона, и тот в припадке ярости исказил свой дар: теперь Кассандра могла видеть будущее, но ни один человек ей не верил. Кассандра предупреждала троянцев об уготованной им участи, но никто ее не слушал. Она предупреждала, что троянский конь —ловушка, она предсказала смерть Агамемнона и даже собственную гибель, но люди Трои, вместо того чтобы послушать совета, объявили ее сумасшедшей и заперли в башне. Нострадамус в XVI в. и позже Эдгар Кейс тоже утверждали, что могут приподнимать завесу времени. Можно нередко услышать, что их предсказания сбылись (речь идет, в частности, о предсказании Второй мировой войны, убийства президента Кеннеди и падения коммунизма), но путаная аллегорическая форма, в которую многие ясновидцы облекали свои предсказания, допускает самые разные, в том числе противоречащие друг другу, интерпретации. Катрены Нострадамуса, к примеру, изложены в такой общей форме, что каждый может прочитать в них все что угодно [что постоянно и происходит). В одном из четверостиший сказано:</p>
  313. ---
  314. >      <p>Существует ли такая вещь, как ясновидение, или предвидение будущего? Эта древнейшая концепция присутствует в каждой религии; можно вспомнить оракулов Греции и Рима и ветхозаветных пророков. Но обратим внимание: в подобных сюжетах дар предвидения часто становится проклятием. В греческой мифологии есть миф о Кассандре, дочери царя Трои, которая своей красотой привлекла внимание солнечного бога Аполлона. Чтобы завоевать приглянувшуюся ему девушку, Аполлон даровал ей способность видеть будущее. Но Кассандра отвергла ухаживания Аполлона, и тот в припадке ярости исказил свой дар: теперь Кассандра могла видеть будущее, но ни один человек ей не верил. Кассандра предупреждала троянцев об уготованной им участи, но никто ее не слушал. Она предупреждала, что троянский конь —ловушка, она предсказала смерть Агамемнона и даже собственную гибель, но люди Трои, вместо того чтобы послушать совета, объявили ее сумасшедшей и заперли в башне. Нострадамус в XVI в. и позже Эдгар Кейс тоже утверждали, что могут приподнимать завесу времени. Можно нередко услышать, что их предсказания сбылись (речь идет, в частности, о предсказании Второй мировой войны, убийства президента Кеннеди и падения коммунизма), но путаная аллегорическая форма, в которую многие ясновидцы облекали свои предсказания, допускает самые разные, в том числе противоречащие друг другу, интерпретации. Катрены Нострадамуса, к примеру, изложены в такой общей форме, что каждый может прочитать в них все что угодно (что постоянно и происходит). В одном из четверостиший сказано:</p>
  315. 1579c1579
  316. <      <p>Совершив множество ужасных преступлений и захватив трон, Макбет узнает от тех же ведьм, что никто не сможет победить его в сражении, «пока не двинется наперерез на Дунсинанский холм Бирнамскийлес»; кроме того, ему сообщают, что он «защищен судьбой от всех, кто женщиной рожден». Пророчество успокаивает Макбета, потому что лес не способен двигаться, а все люди рождаются от женщин. Но в конце концов все сбывается — Бирнамский лес сходит с места, когда воины Макдуфа берут в руки ветви деревьев и скрытно подходят к лагерю Макбета; кроме того, оказывается, что сам Макдуф был не рожден, а вырезан из чрева матери.</p>
  317. ---
  318. >      <p>Совершив множество ужасных преступлений и захватив трон, Макбет узнает от тех же ведьм, что никто не сможет победить его в сражении, «пока не двинется наперерез на Дунсинанский холм Бирнамский лес»; кроме того, ему сообщают, что он «защищен судьбой от всех, кто женщиной рожден». Пророчество успокаивает Макбета, потому что лес не способен двигаться, а все люди рождаются от женщин. Но в конце концов все сбывается — Бирнамский лес сходит с места, когда воины Макдуфа берут в руки ветви деревьев и скрытно подходят к лагерю Макбета; кроме того, оказывается, что сам Макдуф был не рожден, а вырезан из чрева матери.</p>
  319. 1615c1615
  320. <      <p>Тахионы, конечно, частицы очень странные, но физики серьезно их изучают; можно назвать, например, покойного Джеральда Фейнберга из Колумбийского университета и Джорджа Сударшана из Университета Техаса в Остине. Проблема в том, что никто никогда не видел тахиона в лаборатории. Надежным экспериментальным свидетельством существования тахионов было бы нарушение причинности. Фейнберг даже предлагал физикам исследовать лазерный луч до включения лазера. Если тахионы существуют, то не исключено, что свет лазерного луча можно обнаружить даже раньше, чем аппарат будет включен.</p>
  321. ---
  322. >      <p>Тахионы, конечно, частицы очень странные, но физики серьезно их изучают; можно назвать, например, покойного Джеральда Фейнберга из Колумбийского университета и Джорджа Сударшана из Университета Техаса в Остине. Проблема в том, что никто никогда не видел тахионы в лаборатории. Надежным экспериментальным свидетельством существования тахионов было бы нарушение причинности. Фейнберг даже предлагал физикам исследовать лазерный луч до включения лазера. Если тахионы существуют, то не исключено, что свет лазерного луча можно обнаружить даже раньше, чем аппарат будет включен.</p>
  323. 1651c1651
  324. <     <p>Математик Давид Гильберт, отвергая утверждения Конта, писал: «По-моему, подлинная причина того, что Конту не удалось найти ни одной действительно нерешаемои проблемы, заключается в том, что нерешаемых проблем не существует».</p>
  325. ---
  326. >     <p>Математик Давид Гильберт, отвергая утверждения Конта, писал: «По-моему, подлинная причина того, что Конту не удалось найти ни одной действительно нерешаемой проблемы, заключается в том, что нерешаемых проблем не существует».</p>
  327. 1654c1654
  328. <     <p>Астроном Джон Барроу добавил: «Скорость света ограниченна, поэтому ограниченны и наши знания о структуре Вселенной. Мы не можем определить, конечна она или бесконечна, было ли у нее начало и будет ли конец, одинакова ли повсюду ее структура и вообще, в конце концов, упорядочение Вселенная или нет... На все принципиальные вопросы о природе Вселенной — от начала ее и до конца — оказывается, невозможно ответить»,</p>
  329. ---
  330. >     <p>Астроном Джон Барроу добавил: «Скорость света ограничена, поэтому ограничены и наши знания о структуре Вселенной. Мы не можем определить, конечна она или бесконечна, было ли у нее начало и будет ли конец, одинакова ли повсюду ее структура и вообще, в конце концов, упорядочена Вселенная или нет... На все принципиальные вопросы о природе Вселенной — от начала ее и до конца — оказывается, невозможно ответить».</p>
  331. 1659c1659
  332. <     <p>Окончательно же разобраться в тайнах Большого взрыва нам, возможно, помогут «гравитационные волны» — волны, бегущие по ткани пространства-времени. Физик Роки Колб из Чикагского университета говорит: «Определив свойства нейтринного фона, мы сможем заглянуть в момент через одну секунду после Большого взрыва. Но гравитационные волны из зоны инфляции возникли во Вселенной через 10~35 секунд после взрыва».</p>
  333. ---
  334. >     <p>Окончательно же разобраться в тайнах Большого взрыва нам, возможно, помогут «гравитационные волны» — волны, бегущие по ткани пространства-времени. Физик Роки Колб из Чикагского университета говорит: «Определив свойства нейтринного фона, мы сможем заглянуть в момент через одну секунду после Большого взрыва. Но гравитационные волны из зоны инфляции возникли во Вселенной через 10<sup>-35</sup> секунд после взрыва».</p>
  335. 1668c1668
  336. <     <p>Потенциально чувствительности аппаратуры USA должно хватить для того, чтобы различить несколько сценариев событий до Большого взрыва. На сегодня одна самых «горячих» тем теоретической физики — расчет характеристик Вселенной до Большого взрыва. В настоящее время инфляционная теория достаточно хорошо объясняет, как развивалась Вселенная после того, как произошел Большой взрыв. Но эта теория не в состоянии объяснить, почему, собственно, этот взрыв произошел. Таким образом, цель — рассчитать при помощи различных приблизительных моделей эры «до Большого взрыва» параметры гравитационного излучения, которое должно бьшо возникнуть в момент самого взрыва. Каждая из теорий предсказывает свое. К примеру, излучение Большого взрыва, предсказанное теорией Большого всплеска, отличается от излучения, которое предсказывают некоторые инфляционные теории, и LISA, вполне возможно, сумеет исключить часть существующих на сегодня теорий. Очевидно, непосредственно проверить модели поведения Вселенной до Большого взрыва невозможно, поскольку для этого требуется понимать, как вела себя Вселенная до возникновения времени, но мы можем попытаться проверить их косвенно, ведь каждая из этих моделей предсказывает свой спектр излучения, возникающего после Большого взрыва.</p>
  337. ---
  338. >     <p>Потенциально чувствительности аппаратуры LISA должно хватить для того, чтобы различить несколько сценариев событий до Большого взрыва. На сегодня одна самых «горячих» тем теоретической физики — расчет характеристик Вселенной до Большого взрыва. В настоящее время инфляционная теория достаточно хорошо объясняет, как развивалась Вселенная после того, как произошел Большой взрыв. Но эта теория не в состоянии объяснить, почему, собственно, этот взрыв произошел. Таким образом, цель — рассчитать при помощи различных приблизительных моделей эры «до Большого взрыва» параметры гравитационного излучения, которое должно бьшо возникнуть в момент самого взрыва. Каждая из теорий предсказывает свое. К примеру, излучение Большого взрыва, предсказанное теорией Большого всплеска, отличается от излучения, которое предсказывают некоторые инфляционные теории, и LISA, вполне возможно, сумеет исключить часть существующих на сегодня теорий. Очевидно, непосредственно проверить модели поведения Вселенной до Большого взрыва невозможно, поскольку для этого требуется понимать, как вела себя Вселенная до возникновения времени, но мы можем попытаться проверить их косвенно, ведь каждая из этих моделей предсказывает свой спектр излучения, возникающего после Большого взрыва.</p>
  339. 1684,1685c1684,1685
  340. <     <p>Но откуда взялась космологическая константа? В настоящее время этого никто не знает. В начале времени сила антитяготения была, возможно, достаточно велика, чтобы заставить Вселенную раздуваться и вызвать таким образом Большой взрыв. Затем она по неизвестным причинам внезапно исчезла. СВ этот период Вселенная продолжала расширяться, но медленнее.) А затем, примерно через 8 млрд лет после Большого взрыва, сила антитяготения вновь проявила себя; она начала расталкивать галактики и снова ускорила разбегание Вселенной.</p>
  341. <     <p>Итак, действительно ли «невозможно» определить окончательную судьбу Вселенной? Или все же возможно? Большинство ученых считает, что размер космологической константы определяется в конечном итоге квантовыми эффектами. Но простейший расчет по упрощенной версии квантовой теории показывает, что теоретическое значение космологической константы отличается от реального в 10 120 раз. Безусловно, это величайшая нестыковка в истории науки.</p>
  342. ---
  343. >     <p>Но откуда взялась космологическая константа? В настоящее время этого никто не знает. В начале времени сила антитяготения была, возможно, достаточно велика, чтобы заставить Вселенную раздуваться и вызвать таким образом Большой взрыв. Затем она по неизвестным причинам внезапно исчезла. (В этот период Вселенная продолжала расширяться, но медленнее.) А затем, примерно через 8 млрд лет после Большого взрыва, сила антитяготения вновь проявила себя; она начала расталкивать галактики и снова ускорила разбегание Вселенной.</p>
  344. >     <p>Итак, действительно ли «невозможно» определить окончательную судьбу Вселенной? Или все же возможно? Большинство ученых считает, что размер космологической константы определяется в конечном итоге квантовыми эффектами. Но простейший расчет по упрощенной версии квантовой теории показывает, что теоретическое значение космологической константы отличается от реального в 10<sup>120</sup> раз. Безусловно, это величайшая нестыковка в истории науки.</p>
  345. 1705c1705
  346. <     <p>Действительно ли теорию струн невозможно проверить?</p>
  347. ---
  348. >     <subtitle>Действительно ли теорию струн невозможно проверить?</subtitle>
  349. 1719c1719
  350. <     <p>В 1980 г. Стивен Хокинг вновь разжег интерес к теории всего; он прочел.лекцию под названием «Близится ли конец теоретической физики?», в которой сказал: «Возможно, мы увидим полную теорию еще при жизни некоторых из присутствующих здесь». Он утверждал, что с 50-процентной вероятностью полная и окончательная теория будет найдена в течение ближайших 20 лет. Но когда наступил 2000 г., а консенсуса по поводу теории всего по-прежнему не было, Хокинг изменил свое мнение и перенес ту же вероятность в 50% на следующие 20 лет.</p>
  351. ---
  352. >     <p>В 1980 г. Стивен Хокинг вновь разжег интерес к теории всего; он прочел лекцию под названием «Близится ли конец теоретической физики?», в которой сказал: «Возможно, мы увидим полную теорию еще при жизни некоторых из присутствующих здесь». Он утверждал, что с 50-процентной вероятностью полная и окончательная теория будет найдена в течение ближайших 20 лет. Но когда наступил 2000 г., а консенсуса по поводу теории всего по-прежнему не было, Хокинг изменил свое мнение и перенес ту же вероятность в 50% на следующие 20 лет.</p>
  353. 1733c1733
  354. <     <p>Хокинг, однако, использует теорему о неполноте, чтобы показать, что теория всего невозможна. Он утверждает, что ключ к теореме Гёделя ?—тот факт, что математика вообще самоотносима и что физика тоже страдает этой болезнью. Наблюдателя невозможно изолировать от процесса наблюдения; это означает, что физика всегда будет ссылаться сама на себя — ведь мы не в состоянии покинуть Вселенную. В конце концов, наблюдатель тоже состоит из атомов и молекул, а потому неизбежно является составной частью и участником эксперимента, который проводит.</p>
  355. ---
  356. >     <p>Хокинг, однако, использует теорему о неполноте, чтобы показать, что теория всего невозможна. Он утверждает, что ключ к теореме Гёделя — тот факт, что математика вообще самоотносима и что физика тоже страдает этой болезнью. Наблюдателя невозможно изолировать от процесса наблюдения; это означает, что физика всегда будет ссылаться сама на себя — ведь мы не в состоянии покинуть Вселенную. В конце концов, наблюдатель тоже состоит из атомов и молекул, а потому неизбежно является составной частью и участником эксперимента, который проводит.</p>
  357. 1936c1936
  358. <    <p>Еще одна привлекательная черта такой интерпретации — то, что при этом не возникает нужды в дополнительных предположениях, достаточно первоначального волнового уравнения. В этой системе нам не обязательно схло-пывать волновые функции или производить наблюдения. Волновая функция просто делится, сама по себе, автоматически, без всякого вмешательства извне или дополнительных условий. В этом смысле теория множественности миров принципиально проще всех остальных теорий, в которых требуются внешние наблюдатели, измерения, схлопывание волн и т.п. Правда, мы получаем в нагрузку бесконечное число вселенных, но волновая функция управляется с ними самостоятельно, без всяких дополнительных предположений со стороны.</p>
  359. ---
  360. >    <p>Еще одна привлекательная черта такой интерпретации — то, что при этом не возникает нужды в дополнительных предположениях, достаточно первоначального волнового уравнения. В этой системе нам не обязательно схлопывать волновые функции или производить наблюдения. Волновая функция просто делится, сама по себе, автоматически, без всякого вмешательства извне или дополнительных условий. В этом смысле теория множественности миров принципиально проще всех остальных теорий, в которых требуются внешние наблюдатели, измерения, схлопывание волн и т.п. Правда, мы получаем в нагрузку бесконечное число вселенных, но волновая функция управляется с ними самостоятельно, без всяких дополнительных предположений со стороны.</p>
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Public Pastes
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!