кванты света, позже названные фотонами, имеют достаточную энергию, они могут выбивать электроны из атомов некоторых металлов. Фотоны красного света слишком слабые, чтобы справиться с этой задачей. В ходе взаимодействия света с веществом возникает электрический ток. На теории фотоэффекта, разработанной Эйнштейном, основаны такие технические новшества, как передающие трубки телекамер, солнечные батареи и фотоэкспонометры. — Последнее слово я, на всякий случай написал на доске. — За вклад в понимание природы света Эйнштейну в 1921 году была присуждена Нобелевская премия по физике. Его статья способствовала появлению нового раздела науки — квантовой теории, которая в свою очередь нашла применение в разных областях, например: в ядерной физике, электронике и нанотехнологии, но все это мы будем разбирать позже.
— Постой, ты что собираешься учить нас квантовой физике? — Подскочила Сая, но услышав покашливание своей матери краснея села на место.
— Квантовая теория слишком обширна. Так что мы с вами пройдем основные понятия и в качестве лабораторной работы соберем несколько полезных или просто интересных вещей. — Я ободряюще улыбнулся, пусть манера общения у Саи все также оставляет желать лучшего, но это была первая попытка диалога со стороны учеников. — Пожалуйста не стесняйтесь задавать вопросы или высказывать свое мнение. Я считаю, что обычная лекция войдет вам в одно ухо и выйдет из другого совсем не задевая мозг, поэтому я буду рад если у нас состоится равный диалог, в который вы будете вовлечены столь же сильно как и я.
— Спасибо… сенсей. — С едва скрытым трудом выдавила из себя Сая. Я же вновь взял в руки мел, чтобы написать название следующей статьи Эйнштейна: «Танец пыльцы».
— Несколько месяцев спустя Эйнштейн обратил свое внимание на атомы и молекулы. Он дал теоретическое обоснование тому, каким образом они действуют на мельчайшие частицы пыльцы, взвешенные в воде. Еще в 1827 году ботаник Роберт Броун, исследуя пыльцу растений под микроскопом, заметил, что ее частицы, погруженные в воду, беспорядочно движутся. Хотя он открыл этот «танец пыльцы», получивший название броуновского движения, понять его причины он так и не смог. В статье, напечатанной в мае 1905 года, Эйнштейн объяснил, как колеблющиеся молекулы воды вызывают броуновское движение. Он не только вычислил размеры этих молекул, но и предсказал некоторые характеристики их атомов. Другие ученые продолжили работать в этом направлении, и существование атомов стало неоспоримым фактом. — Рей подняла руку и я кивнул ей. — Пожалуйста, Миямото-сан.
— С этой статьёй тоже будет связана какая-нибудь лабораторная работа?
— Обязательно, хотя мы не будем ничего мастерить, но повторим опыт Эйнштейна с вычислением характеристик молекул и атомов на основе броуновского движения. — Я покрутил мел в руках. — Следующая статья: «Время относительно». До Эйнштейна ученые, в частности Исаак Ньютон, считали, что время в любой точке пространства течет одинаково. Специальная или частная теория относительности, опубликованная Эйнштейном в июне 1905 года, шла вразрез с этим, на первый взгляд очевидным, фактом. Хотя сегодня теория Эйнштейна общепризнанна, ее следствия могут показаться странными. Например, вы с другом точно сверили часы. Затем ваш друг облетает вокруг света, а вы все это время остаетесь дома. Когда он возвращается, его часы чуть-чуть отстают от ваших. С вашей точки зрения, время для вашего друга-путешественника текло медленнее. Конечно, при обычных, земных скоростях разница в показаниях часов будет бесконечно малой. Однако по мере приближения к скорости света можно заметить не только замедление времени, но и сокращение размеров тел, а также увеличение их массы. Согласно теории Эйнштейна, одинаковым в любой точке пространства является не течение времени, а скорость света. — Дождавшись пока они закончат конспектировать я продолжил. — Подобная теория открыла ученым путь к межзвездным путешествиям, но исследования в этой области оказались бесперспективными.
— Каким образом теория относительности связана с космическими полетами? — Спросила Сая не поднимая руки.
— Речь идет о сверхсветовых двигателях, из-за увеличения массы и сокращения размеров тела слишком сильно разогнаться не получится, даже в полтора раза скорость света не превысишь, просто перешагнуть рубеж уже очень сложно, и требует нескольких хитростей. При этом расстояния в космосе измеряются в световых годах, пути которых свет проходит за год. Вот и выходит, что при полете на таком космическом корабле, время для тебя будет идти очень медленно, чисто субъективно это будут месяцы, возможно годы, но для всего остального мира пройдут сотни, а то и тысячи лет, в зависимости от того как далеко лететь. Поэтому данный проект забраковали, хотя мне известно три, принципиально отличающиеся друг от друга, конструкции сверхсветовых двигателей.
— Это безумие какое-то… — Пробормотала Сая. — Скажи…те, сенсей, какие еще безумные околонаучные и откровенно фантастические теории вы собираетесь нам преподавать?
— Все, что вы пожелаете узнать. — Я хмыкнул, сложив руки на груди. — Если у вас будет желание я готов предоставить вам любые доказательства существования подобной технологии, даже собрать вместе с вами рабочий прототип.
Только сказав это я понял какую глупость сморозил. Собрать движок действительно не проблема, но помимо целой кучи недостатков у него есть и парочка неоспоримых достоинств, одно из которых реактор. Подобные двигатели работали не на жидком топливе, а благодаря внутрикорабельным реакторам, что тут же решало основную проблему современного освоения космоса.
Ведь самое дорогое в ракетостроении это вывести корабль за пределы земной атмосферы. Например, для того чтобы вывести одного человека в космос потребуется кучка стодолларовых купюр сопоставимая с эти человеком по весу. Кому-нибудь вообще приходило в голову измерять деньги килограммами? Но двигатели будущего, пусть и откровенно отстойные, вообще без проблем решают этот вопрос.
— Правда? — Сая удивленно вытаращила на меня глаза.
— Правда. — Прикинув все за и против, я продолжил стоять на своем, двигатели дерьмо, но они работают. — Вам правда потребуется для его работы электричество, очень много электричества, но мы можем обеспечить его запуск в лабораторных условиях на малых мощностях.
— Хорошо. — Она кивнула.
— Прекрасно, давайте продолжим. — Со вздохом я написал на доске уравнение, которое стало синонимом имени Эйнштейна. — В сентябре 1905 года Эйнштейн опубликовал еще одну статью, которую считают математическим приложением к его специальной теории относительности. В нее вошло уравнение, ставшее символом его вклада в науку: E=mc². Согласно этому уравнению, энергия, высвобождаемая при делении атома, равна потере массы, умноженной на квадрат скорости света. E — Энергия, которая равна m — массе, а c² означает скорость света умножить на скорость света, или 299 792 километра в секунду умножить на 299 792 километра в секунду. Поскольку c² невероятно огромно, небольшое количество материи можно превратить в громадное количество энергии, если всего один килограмм любого вещества полностью превратить в энергию, то мы получим
