Дабы убежать от этого удивления, мы углубились в физику. Разобрались в странностях распространения света, через серию промежуточных удивлений проникли в мир Эйнштейна, дошли до относительности времени, расстояний, до великого закона эквивалентности массы и энергии. По ходу дела мы без стеснения пользовались, если было нужно, равенством тяжелой и инертной масс. Но этим вносили, как по аналогичному поводу выражался Эйнштейн, натяжку в рассуждении, ибо старое сомнение отнюдь не было разрешено. Все разговоры о том, что энергия имеет вес, вытекают из замены инертной массы на тяжелую. А это и есть натяжка.
И вот я с радостью сообщаю вам: настало время избавиться от недоумений по поводу «случайного» равенства тяжелой и инертной масс. Мы уже почти готовы к обсуждению внутренней сущности тяготения, готовы к заключительному этапу бегства от удивления одинаковой быстроте падения мельничных жерновов и тополиных пушинок. И даже от удивления «действию без прикосновения».
Все эти простые и вместе с тем фантастически сложные загадки решаются в тонкой и глубокой области современного физического знания, которая именуется общей теорией относительности. Она охватила универсальным принципом относительности не только равномерные и прямолинейные, но и ускоренные движения, и гравитационные явления. В ней признаются законными, годными для физики, все системы отсчета, а не только инерциальные.
Общая теория, опубликованная Эйнштейном в 1916 году, сразу привлекла к себе пристальное внимание. Ее широта и смелость поразили физиков еще больше, чем парадоксальная новизна частной теории[12]. Поныне существует мнение, что общая теория обогнала естественный прогресс науки (об этом говорил и сам Эйнштейн). Поныне вокруг нее не смолкают споры, строятся разные толкования ее идей.
Сотая Олимпиада
Сотые Олимпийские игры будут в 2292 году. Это я рассчитал точно по календарю. Но где их проведут? Тут — целая проблема. Очень может быть, что по этому вопросу в организационном комитете произойдет оживленная дискуссия, а то и перепалка.
Обитатели Земли захотят, чтобы игры состоялись на Земле. Жители Луны предложат, естественно, Луну; марсиане — Марс, венериане — Венеру и т. д. К тому времени люди или созданные ими роботы (не уступающие, быть может, человеку в спортивном мастерстве) поселятся на многих планетах Солнечной системы, и всякий будет звать к себе олимпийских гостей, потому что, я думаю, настанет эра всеобщего гостеприимства. И еще потому, что на родной планете бегать, прыгать и играть в разные подвижные игры удобнее, чем на чужой— хотя бы из-за привычной силы тяжести. Лунному жителю на Земле в шесть раз труднее двигаться, чем у себя дома.
Как же решится спор? Как помирить противоречия и соблюсти равноправие участников? Где состоятся игры?
Из сегодняшней старины, за 325 лет до Олимпиады № 100, я решусь дать совет членам подготовительного комитета: лучше всего, уважаемые прапрапраправнуки, если вы организуете игры на нейтральной территории, свободной от вещества, — где-нибудь в космосе, причем подальше от планет и Солнца.
Я слышу из будущего сердитое возражение:
Но в космосе нет тяжести! Как же без тяжести прыгать, бегать, поднимать штанги?
Тяжесть можно изготовить, уверяю вас. Любую, и сильную и слабую, на всякий вкус, по потребностям каждого спортсмена — и селенита, и марсианина, и землянина.
Как это «изготовить»? Что еще за тяжесть без земного, лунного, солнечного притяжения? Подделку, наверное, предлагаете?
Никакую не подделку. Не суррогат, не фальсификацию, а самую настоящую тяжесть. На следующих страницах я берусь убедить вас, что это вполне возможно, и объясню, какие потребуются технические средства.
Ну ладно, объясняйте, — говорят мне прапрапраправнуки, члены подготовительного комитета сотых Олимпийских игр.
Возражения и реплики из будущего были посланы, надо полагать, со скоростью, превышающей скорость света, — поэтому и прибыли ко мне на триста с лишним лет раньше, чем были посланы. А так как сие невозможно, то приведенный выше разговор мне, надо полагать, приснился или померещился. Тем более, что через триста лет сведения, которые я намереваюсь сообщить ниже, будут наверное, известны школьникам третьего класса.
Тяжесть проще табуретки
Вы знаете, что такое кухонная табуретка? Вероятно, знаете. А как вы докажете, что знаете?
Можно, конечно, пуститься в многословные объяснения: это-де мебель, на которой сидят, она имеет четыре ножки, но не имеет спинки и т. д. Можно, кроме того, нарисовать табуретку, приложить к чертежу химический анализ ее материала, таблицу удельного веса разных деталей и еще кучу документов. Все это не помешает.
Но лучшим доказательством будет дело. Практика! Сработайте своими руками добротную, прочную, устойчивую табуретку — и любой скептик признает: да, вы до тонкостей знаете ее «внутреннюю сущность».
Если кто-нибудь похвастает, что знает, в чем заключается внутренняя сущность тяготения, ради проверки попросите его сделать это самое тяготение без услуг Земли, Луны или Солнца. И, несмотря на то, что тяготение— не табуретка, а нечто более сложное, знающий человек изготовит его моментально. Ему не потребуется для этого ни досок, ни гвоздей, ни клея. Он просто взмахнет рукой.
Вот ладонь. На ладони лежит пятачок. Пятачок весит пять граммов. Я резко, с ускорением поднимаю ладонь. Чувствую, что пятачок сильнее на нее надавил. Значит, он стал больше весить. Утверждаю: ускоренным движением ладони я создал добавочное тяготение (это, как видите, гораздо проще, чем сколотить табуретку) .
Вы, конечно, возражаете: никакое это не тяготение. Это инерция. Перегрузка — как у взлетающих космонавтов. Пятачок не сразу поддался ускорению — ведь, кроме тяжелой, в нем есть инертная масса.
Возражение естественное. Оно полностью согласуется с механикой Ньютона, с первой частью этой книжки и со школьным курсом физики. Но я настаиваю на своем. И прошу вас доказать ваше опровержение не только словами, но и делами. То есть опытом.
Очень просто: надо экспериментом отличить инерцию от тяжести. Например, в следующей научно-фантастической ситуации.
Черномор-космонавт
XXI век. Некая красавица, по имени Людмила, выключает стереоскопический цветной телевизор, поворачивается на правый бок и сладко засыпает в своей малогабаритной квартире на Цветном бульваре. Во время сна ее похищает влюбленный, но без взаимности, космический пришелец Черномор. Осторожно переносит в ракету и улетает прочь с Земли. Допускается, что у Людмилы очень крепкие нервы и она не просыпается от грохота и перегрузок во время старта. Однако через пять-шесть часов она должна-таки проснуться. Черномор этого не хочет, и не без причин. Дело в том, что у Людмилы есть знакомый, по имени Руслан, который служит в Московской радиоастрономической обсерватории. Людмила к нему неравнодушна и даже приняла от него подарок — перстень, в который вделан маленький транзисторный радиопередатчик. Снять радиоперстень с пальца красавицы Черномор не посмел — боялся разбудить. Вот он и опасается, что, проснувшись и узнав о похищении, Людмила воспользуется перстнем, пошлет Руслану сигнал тревоги, и тогда не избежать погони и других осложнений.
Ради страховки от таких неприятностей Черномор предпринял широко задуманную мистификацию. Во-первых, пассажирскую кабину ракеты превратил в точное подобие Людмилиной спальни — от трещин в паркете до мастерски декорированного московского дворика за окном. Во-вторых (и это главное!), ракета непрерывно ускорялась вверх. Ускорение было идеально плавным и составляло точно 9,81 метра в секунду за секунду. То есть равнялось g — ускорению свободного падения у земной поверхности-
И вот Людмила проснулась. Потянулась, соскочила с постели, попрыгала, мурлыкая песенку про черного кота (она любила старинную музыку), и взглянула на часики с маятником, висевшие на стене. Маятник прилежно качался, стрелки показывали восемь. Людмила вспомнила, что сегодня воскресенье, а значит, не надо бежать на работу. И она юркнула под одеяло...
Черномор и на этом строил свой коварный расчет — он знал, что в воскресенье красавица встает около одиннадцати.
А ракета мчалась все дальше.
Через полчаса она ушла из зоны, подвластной земной администрации.
Догадаться о своем незавидном положении Людмиле удалось слишком поздно. Проснувшись около одиннадцати, она накинула халатик и отправилась было в ванну, но обнаружила за дверью комнаты внутреннюю обшивку звездолета, иллюминатор с черным небом и бледного Черномора, робко лепетавшего:
Простите меня, Люда, но я не мыслю жизни без вас и вот решился увезти вас в надзвездные края.
Наглец! — воскликнула красавица, дала Черномору звонкую пощечину и тут же закричала в свой радиоперстень:— Алло, Руслан! Учти, что меня украли...