Методические материалы, статьи

У шестого знака после запятой…

В последние десятилетия физика стремительно раздвигала границы доступного нам мира. Огромные оптические и радиотелескопы позволили рассмотреть фантастически далекие объекты, свет которых идет к нам миллиарды лет, мощные ускорители вбивают свои «микроснаряды» глубоко внутрь атомных ядер, зондируя области, в миллиард раз меньшие, чем размеры атомов. Вместе с тем продвижение вдаль и вглубь становится все более трудным и очень дорогим. Экспериментальные установки стоят теперь миллиарды долларов, на их строительство уходят годы.

В то же время в давно пройденных областях, если внимательно присмотреться, можно обнаружить удивительные вещи. Часть их была просто пропущена в стремительном беге физики, а другие становятся видимыми благодаря новым, более точным способам наблюдений. Наиболее впечатляющие достижения последних лет получены как раз в, казалось бы, давно «пропаханных» областях, лежащих далеко от переднего фронта микро- и космофизики. Не зря говорят, что новые открытия часто прячутся возле последнего измеренного, «шестого» знака после запятой! О нескольких таких открытиях, сделанных в «глубоком тылу» физической науки, мы и расскажем.

Загадки скрещенных токов


В конце прошлого века молодой американский студент-физик Эдвин Холл сделал открытие, вписавшее его имя в учебники физики. Он проводил простой, «студенческий» опыт — изучал распространение тока в тонкой металлической пластинке, помещенной между полюсами сильного электромагнита. Студенты всех университетов проходят лабораторную практику, где на простых примерах их обучают мастерству эксперимента. Так было и в этот раз. Скромный студент и предполагать не мог, что его простенький опыт породит целую лавину исследований, часть которых будет отмечена самой почетной научной наградой — Нобелевской премией.

Прибор, с которым работал Холл, состоял из двух крест-накрест расположенных электрических цепей — так перевязывают ленточкой коробки с конфетами. Цепи различались тем, что одна из них содержала электрическую батарею и ток от нее проходил вдоль пластинки, другая, поперечная, не имела источников тока и просто соединяла края пластины.

Как и следовало ожидать, в случае, когда электромагнит был выключен, приборы фиксировали течение тока лишь вдоль пластины — в цепи с батареей — и его отсутствие в «пустой» поперечной цепи. Ничего удивительного. Однако, как только включался электромагнит, в поперечной цепи как бы из ничего, сам по себе возникал электрический ток. Это было интересно, но никакого чуда тут не было — объяснение нашлось довольно быстро. На движущиеся в продольной цепи электроны действует хорошо известная еще из школьного учебника сила Лоренца, отклоняющая электроны в поперечном направлении, что и порождало небольшой ток в поперечной цепи — все элементарно просто.

Более полувека, полузабытое, это явление оставалось в тылу физической науки. Откопали его в архивах специалисты по микроэлектронике. Сначала выяснилось, что если грубые измерительные приборы времен Холла заменить на современные, то открытое им явление можно использовать для подсчета числа заряженных частиц, движение которых порождает электрический ток, а это очень важно для конструкторов малошумящих транзисторов и других высокочувствительных микроэлектронных устройств, работающих с очень слабыми токами и магнитными полями. Эффект Холла стали тщательно изучать, не жалея усилий на повышение точности. Третий, четвертый, пятый десятичный знак на шкалах измерительных приборов… И вот тут стали проявляться удивительные, на первый взгляд просто невероятные явления.

Первый поразительный результат был получен двадцать лет назад, в конце семидесятых годов, в опытах с полупроводниковыми цепями в сильном магнитном поле при очень низких температурах, всего на несколько градусов отстоящих от «абсолютного нуля» — 273 градуса по Цельсию, когда вещество промерзает настолько, что прекращаются, застывают все молекулярные движения. Так вот, если при обычных температурах, близких к комнатной, электрическое сопротивление в цепи с «холловским током» плавно нарастает при увеличении магнитного поля, то вблизи температурного нуля оно почему-то изменяется скачками — как будто гладкая дорожка, по которой движутся частицы тока, вдруг сменяется изрытой глубокими ухабами мостовой. Плавные кривые, которые выписывали самописцы приборов, сменяются прерывисто «лестницей», высота ступеней которой была равна некоторой постоянной, деленной на целые числа n = 1, 2, 3 и так далее.

И что еще удивительнее — на каждой ступени сопротивление в продольной цепи тока падает до нуля, то есть для продольного тока вещество становится сверхпроводником — электроны катятся без всякого сопротивления, а вот на стыках, при переходе от одной ступени к другой, сопротивление резко подскакивает и сверхпроводимость мгновенно исчезает. Все это выглядело какой-то путаницей — как говорится, все смешалось в доме Облонских!

Чем объяснить столь странное поведение скрещенных токов? Почему они ведут себя совершенно по-разному? Электродинамика оказалась бессильной перед этой загадкой… Мы привыкли к тому, что загадочные явления встречаются в сложнейших экспериментах с элементарными частицами или глубоко в космосе, когда дело касается черных дыр, взрывающихся галактик и других поражающих наше воображение объектов, а тут — всего лишь опыты с сопротивлением и токами. Вдоль и поперек исхоженная область и — на тебе!

Заквантовый этаж мироздания?


Впрочем, нечто подобное уже случалось — на рубеже XIX и ХХ веков, когда открытие скачкообразных атомных явлений взорвало стройное, казавшееся близким к завершению здание физической теории. А ведь тогда все началось тоже в глубоком тылу — с попыток объяснить излучение нагретого тела, что было важно для измерения температуры металлургических печей. Не стоим ли мы теперь на пороге какого-то еще более глубокого этажа природы? Не стоит забывать, что современная физика построена на фундаменте гипотезы об особой глубинной, всепроникающей среде, которую называют физическим вакуумом, но пока совершенно не понимают его сущности.

Мысль о том, что в эффекте Холла мы соприкасаемся с вакуумным этажом природы, подсказывают и результаты квантовых расчетов, которые, несмотря на все усилия физиков, дают лишь частичное и весьма приближенное объяснение наблюдаемым явлениям — подобно тому, как неквантовая физика ценой дополнительных гипотез когда-то тоже объясняла некоторые атомные закономерности.

Многое говорит о том, что в полупроводниках холловские токи текут по очень тонкому слою на границе двух разнородных материалов, входящих в состав полупроводника. Он-то и отвечает за их аномальное, скачкообразное поведение. Для перемещающихся по этому слою электронов одно из трех пространственных измерений (толщина слоя) сжимается почти до нуля, и, как это всегда бывает на малых расстояниях, тут в игру вступают квантовые законы.

На этих расстояних радиус кривизны в силу появляющихся теперь квантовых законов принимает лишь некоторые вполне определенные, дискретные значения — как радиусы электронных орбит в атомах. На каждой из них квантовые законы (так называемый принцип Паули) разрешают находиться только ограниченному числу электронов. Лишним приходится занять следующую, более широкую траекторию, если, конечно, электромагнитное поле достаточно сильное, чтобы их удержать там. Наблюдаемое в опытах ступенчатое изменение электрического сопротивления холловскому току как раз и соответствует набору таких орбит-траекторий.

Если продолжить аналогию с орбитами атомов, то можно представить себе, что, подобно атомарным электронам, переносчики тока в опытах с низкотемпературным эффектом Холла движутся по круговым траекториям, не теряя энергии, то есть вещество становится для них сверхпроводником. Потери на нагревание вещества с резким возрастанием электрического сопротивления происходят лишь при тех значениях магнитного поля, которые соответствуют узким промежуточным интервалам. Это как раз и есть те дорожные ухабы, о которых говорилось выше. Ступенчатое сопротивление токи встречают лишь в поперечной цепи, где их траектории смещаются усилиями внешнего поля, а в продольном направлении напряжение включенной батареи, как ветер, гонит петли круговых токов по цепи.

У читателя, возможно, возникло уже немало «как» и «почему». К сожалению, пока для них нет полного ответа. Возможно, его удастся найти где-нибудь в квантовой теории — там еще много потаенных уголков, куда не заглядывали физики, — но скорее всего для этого потребуется новая теория внутривакуумных процессов. О том, что это так, говорят и другие удивительные результаты опытов с токами Холла.

Дробные заряды?


Еще один сюрприз ожидал физиков при дальнейшем понижении температуры и использовании еще более сильных магнитных полей. Как говорилось, лестница сопротивлений холловскому току определяется набором целых чисел — ее низкие ступени соответствуют широким орбитам с большим числом планет-электронов, удерживаемых не очень сильным магнитным полем. Самая высокая ступенька согласуется с самой сжатой круговой траекторией с одним электроном. И это — все, более высоких ступеней быть не должно. Дальнейшее увеличение магнитного поля лишь расширяет ступеньку, превращает ее в длинную площадку. Если верна описанная в предыдущем разделе модель, ничего другого и быть не может.

Можно представить себе удивление физиков, когда за самой высокой и широкой ступенькой вдруг обнаружилась еще одна, отвечающая дробному числу 1/3! Неужели наконец-то удалось обнаружить присутствие в веществе дробно-заряженных кварков, за которыми уже несколько десятилетий охотятся во всех странах?!

Однако от этого взволновавшего всех физиков вывода (благодаря Интернету новости теперь распространяются мгновенно) вскоре пришлось отказаться. Дальнейшие эксперименты обнаружили между целочисленными ступеньками множество дробных, соответствующих не только кварковому заряду 1/3, но и другим комбинациям целых чисел: 2/5, 3/7, 7/5 и так далее. Трудно предполагать, что в природе существует так много неизвестных нам ранее и ничем не проявлявших себя элементарных частиц.

Объяснение, правда, опять неполное, использующее ряд гипотез, удалось получить путем усложнения картины двумерных токов. Квантовые законы действительно разбрасывают электроны по разным траекториям, не позволяя им собраться вместе и сконденсироваться, подобно молекулам воды, в «электронную жидкость». Такой запрет распространяется на все частицы с полуцелыми значениями спинов — на электроны и позитроны, протоны и нейтроны, нейтрино и тому подобное. Вместе с тем частицы с целочисленными спинами могут конденсироваться в жидкость. Например, атомы водорода, в которых полуцелые спины протона и электрона, складываясь, образуют целочисленный спин, равный нулю или единице. Электронный газ внутри вещества тоже может образовать жидкий конденсат, если электроны объединятся в пары — так происходит при низких температурах, когда образуется текущая без сопротивления жидкость «слипшихся» электронных пар и мы имеем дело со сверхпроводимостью.

Почему природа наложила столь строгое ограничение на частицы с полуцелым спином — это пока остается для нас загадкой. Но как бы там ни было, сегодня это — твердо установленный экспериментальный факт.

Так вот, квантовые расчеты убеждают в том, что при определенных условиях электроны способны образовать еще несколько типов сверхтекучих жидкостей. Это может происходить в магнитных полях при низких температурах, когда частица с целочисленным спином возникает благодаря объединению электрона с несколькими квантами магнитного поля.

В таких жидкостях могут возникать и распространяться волны — подобно тому, как в обычных жидкостях возбуждаются и бегут волны звука. С точки зрения квантовой механики, свет, звук и вообще любое волновое движение — это поток квантов, минимальных порций энергии, во многих отношениях ведущих себя как частицы. Это относится и к волнам в электрон-магнитных жидкостях. Замечательной особенностью их квантов является то, что те ведут себя как частицы с дробными электрическими зарядами. Они-то и проявляются в опытах со скрещенными токами.

Значение открытия нового вида материи — квантовых жидкостей различных типов — выходит далеко за рамки эффекта Холла. Это только одно из их проявлений. К тому же квантовую жидкость лишь приближенно можно «оторвать» от «жидкостей» многообразных виртуальных конгломератов, из которых состоит вакуум. Влияние связей с вакуумными жидкостями должно проявиться в более тонких «холловских эффектах». Не зря в решении Нобелевского комитета о присуждении премии за исследования эффекта Холла подчеркивается, что их результаты открывают пути для принципиально новых физических концепций.

Непустая пустота


И вправду, в природе, пожалуй, нет ничего более таинственного и противоречивого, чем вакуум. Мы уже давно отказались от мысли, что это — всего лишь абсолютная, ничего не содержащая пустота. Наоборот, и теория, и опыт убеждают нас в том, что вакуум — одна из разновидностей материи, пульсирующая подобно живой ткани, со сложнейшим метаболизмом глубинных процессов и огромными запасами скрытой в его недрах энергии. И вместе с тем — материя неощутимая, внешне неизменная, не оказывающая никакого сопротивления движению тел — бесплотное ничто! Можно думать, что именно тут, в свойствах вакуума, таятся ответы на вопрос, почему наш мир таков, каким мы его видим, — с известной нам, а не какой-то иной скоростью света, с наблюдаемыми значениями зарядов и масс частиц.

Гипотеза о том, что вакуум представляет собой нечто вроде квантовой жидкости — сверхтекучей, несжимаемой, как все известные нам ее типы, и потому не мешающей движению погруженных в нее тел, — имеет немало сторонников. Не исключено, что вызывающие наше удивление дробно-заряженные кварки — всего лишь кванты вакуумных волн, и весь наш мир — всего только сложное, многоэтажное возбуждение его вакуумной первоосновы? Вспомним описанный в знаменитом романе С. Лема океан Солярис. Он вскипал и лепил из своей пены сложные объекты. Вполне возможно, что наш мир — тоже что-то вроде заполняющего все пространство кипящего и застывающего в различных формах океана вакуумной пены и жидкости…

Несмотря на фантастичность подобной картины, в ней много разумного. В свойствах конденсированных сред — жидкостей и твердых тел — действительно прослеживается много общего со свойствами вакуумной среды. Например, под действием электромагнитных сил вакуум поляризуется — изменяется вдоль направления поля. Это сказывается на свойствах атомов и проявляется в опытах. Гипотеза о существовании вакуумных частиц хигссонов, нужных для того, чтобы свести концы с концами в физике элементарных частиц, пришла из теории сверхпроводимости… И, наверное, совсем не случайно, что математический аппарат, используемый для описания связанных с вакуумом процессов, удивительно похож на тот, что применяется для расчетов свойств диэлектриков и металлов. А ведь, как это доказывает история физической науки, уравнения часто «видят» то, что еще долго остается скрытым от глаз их создателей.

Нужно сказать, что идея построить мир из невидимого «вакуумного вещества» не нова. Первым ее высказал английский физик Поль Дирак. Он предложил считать пространство целиком заполненным электронами, а дырки в этой отрицательно заряженной среде рассматривать как положительно заряженные частицы. Такая картина, дополненная отрицательно заряженными антипротонами, положительными протонами и другими обнаруженными в опытах частицами, была нужна ему для интерпретации выведенного им уравнения и долгое время использовалась физиками. Однако она слишком упрощена и не учитывает взаимодействий вакуумных частиц. Образно говоря, это — картина «мертвой» среды, состоящей из отдельных несвязанных между собой «бусинок».

Интересную гипотезу о свойствах вакуумной среды высказал недавно американский физик Винтерберг. Обычно считается, что нерелятивистская физика — механика Ньютона, закон Кулона и так далее — является частным случаем более «глубокой», релятивистской, когда скорости тел много меньше скорости света. Винтерберг заметил, что в некоторых случаях, наоборот, более глубокими могут быть нерелятивистские законы, приобретающие релятивистский вид, когда взаимодействующих частиц становится так много, что их уже можно рассматривать как непрерывную среду. Например, атомы и молекулы, из которых состоят окружающие нас твердые тела и жидкости, движутся медленно, а вот возникающая в результате их коллективных взаимодействий звуковая волна описывается уравнением, имеющим в точности такую же релятивистскую форму, как для световых волн. Согласно гипотезе Винтерберга, таким же образом и в вакуумной среде, состоящей из каких-то еще неизвестных нам медленно движущихся частиц, возникают волны «вакуумного звука» — света.

Твердые тела и жидкости бывают разными, поэтому и скорость звука в них разная, в то время как вакуум везде одинаков — и это объясняет загадку, почему скорость света всегда одна и та же и больше всех других. Из расчетов Винтерберга также следует, что при определенных условиях элементарные частицы можно рассматривать как «обертоны» вакуумных волн. Правда, его теория еще весьма несовершенна и содержит множество дополнительных предложений. Пока это только одна из моделей, подсказывающих, как может быть устроен фундамент нашего мира.

Опыт создания самых «крутых» теорий последнего столетия — квантовой механики, общей и специальной теории относительности — говорит о том, что для рождения свежих идей весьма полезно покопаться возле «шестого знака» уже известных истин.

Несмотря на их принципиальную важность, в специальной физической литературе почти нет работ по теории вакуума. Профессионалы-физики отдают себе отчет в том, что для этого нужны какие-то принципиально новые идеи. Вместе с тем это излюбленная тема любителей физики, эксплуатирующих противоречивые, «взятые с потолка» гипотезы, которые никак нельзя назвать размышлениями возле шестого знака после запятой…

Быстрый и медленный свет


Распространение электромагнитных волн, казалось бы, заурядная и тоже вдоль и поперек изученная область. Однако и тут, если быть внимательным, удается найти удивительные явления, чреватые важными последствиями.

Эксперименты говорят о том, что скорость света в вакууме — 300 тысяч километров в секунду — самая большая из всех встречающихся в природе. Многочисленные попытки построить теорию со сверхсветовыми скоростями неизменно приводили к противоречиям — временной порядок событий, связанных сверхсветовым сигналом, зависит от того, как на эти события посмотреть. Например, если наблюдатель, стоящий рядом с охотником, фиксирует сначала выстрел и затем его результат — падающую со столба ворону, то пассажиры проезжающего мимо автобуса увидят все в обратном порядке — сначала гибель вороны и только потом услышат выстрел. Сверхсветовой пулей можно выстрелить в прошлое и убить самого себя еще в колыбели… Все это убеждает нас в невозможности передавать энергию со сверхсветовой скоростью. Тем более удивительны результаты опытов, выполненных в одной американской и трех европейских лабораториях.

Электромагнитные сигналы передавались двумя путями — один сигнал (контрольный) непосредственно от источника к детектору, а на пути второго устанавливался поглотитель. Длина путей была в точности одинаковой. Оказалось, что часть сигнала, которая смогла пробиться сквозь поглотитель, всякий раз приходит к детектору с опережением. Ее скорость внутри поглотителя значительно превосходила световую. В экспериментах немецких физиков различие достигало почти полтора миллиона километров в секунду — скорость сигнала была в 4,7 раз больше скорости света в вакууме!

В чем тут дело, остается неясным. Споры вокруг «сверхбыстрого света» продолжаются уже несколько лет.

А недавно был обнаружен «сверхмедленный свет». О том, что в веществе свет движется медленнее, чем в пустоте, написано в любом учебнике физики. Многократно перерассеиваясь на атомах, он замедляется. Чем больше коэффициент преломления, тем замедление заметнее. В некоторых веществах скорость света уменьшается в несколько раз.

А можно ли замедлить свет до скорости пешехода? Казалось бы — нет, поскольку с увеличением рассеяния резко возрастает поглощение света и вещество с большим показателем преломления становится непрозрачным. И, тем не менее, недавно группе американских физиков удалось замедлить свет до 17 метров в секунду, то есть до скорости велосипедиста, и есть возможность затормозить бег световых импульсов еще в несколько раз.

Природа оказалась неисчерпаемой не только вширь, но и вглубь, и за последним измеренным знаком нас ждет еще много удивительного…

Подверстка:


Вещество — из света
В лаборатории Стэнфордского университета на знаменитом ускорителе удалось получить вещество из света, то бишь буквально из ничего. Действовать наоборот, то есть превращать вещество в энергию, ученые наловчились еще в тридцатые годы, сумев расщепить атом. В наши дни эта операция стала рутинной процедурой на АЭС. Теперь же в эксперименте, проведенном в Калифорнии, физики в лабораторных условиях сумели смоделировать принципы, по которым протекал Большой взрыв. Для этого они придумали изощренную схему соударения частиц. Благодаря ей энергия нарастала лавинообразно.

Вот как протекал эксперимент. Лазер мощностью 1000 миллиардов ватт направил световой луч на участок площадью всего в одну миллиардную долю квадратного сантиметра. Импульс длился лишь триллионную долю секунды. Плотность энергии была такова, что в этот миг ее хватило бы на то, чтобы покрыть потребность в электроэнергии на всей территории Северной Америки. И вот этот мощный лазерный луч столкнулся с электронным лучом, летевшим почти со световой скоростью, — его генерировал ускоритель.

С чем сравнить их столкновение? Представьте себе: шарик для игры в настольный теннис вдруг попадает в грузовик, мчащийся на него. Итак, удар, катаклизм, катастрофа. Испущенный лазером фотон тут же превратился в высоко заряженный гамма-квант. При следующем соударении с лазерными фотонами эта частица получила новый энергетический импульс и породила электрон-позитронную пару, то есть превратилась в вещество. Оно родилось из света, а значит — буквально из ничего.

Когда пустота поигрывает предметами
Вакуум — воплощенная пустота — буквально пронизан жизнью, он «бурлит». В нем рождаются и исчезают виртуальные частицы. Никто не может их уловить, зарегистрировать их появление. Даже при температуре, равной абсолютному нулю, когда прекращается всякое тепловое излучение, пустое пространство все еще заполнено квантовыми флуктуациями — так называемым нулевым излучением.

Долгое время виртуальные частицы были неуловимы для наблюдения, оставаясь лишь предметом теоретических штудий. Правда, еще в 1948 году нидерландские физики Хендрик Казимир, получивший позднее Нобелевскую премию, и Дик Полдер предложили схему эксперимента, который мог бы выявить присутствие этих частиц.

Итак, если в вакууме расположить параллельно друг другу два зеркала, сведя расстояние между ними к крохотной доле миллиметра, то возникнет слабая электромагнитная сила, которая будет слегка притягивать их. Причиной этого эффекта может быть лишь «бурление» вакуума.

Согласно принципу дополнительности, сформулированному Нильсом Бором, элементарные частицы одновременно имеют и волновую природу. Поэтому в зазоре, разделяющем оба зеркала, могут появляться лишь фотоны, чья длина волны кратна величине зазора. Все остальные фотоны оттуда исчезают. Наоборот, с наружной стороны зеркал могут возникать фотоны с любой длиной волны. Значит, там гораздо больше виртуальных частиц. За счет их избытка начинает действовать небольшая сила, которая и прижимает зеркала друг к другу, «поигрывает ими».

Лишь к концу ХХ века в Лос-Аламосской лаборатории сумели точнейшим образом подтвердить «эффект Казимира». Правда, пришлось изменить саму схему эксперимента. Было очень трудно расположить параллельно два зеркала, расстояние между которыми не превышало тысячной доли миллиметра. Поэтому их заменили на шар и пластину, изготовленные из кварца и покрытые позолотой. С помощью крутильных весов измерялась индуцированная электромагнитная сила, действовавшая между шаром и пластиной. Когда эти предметы разделяло расстояние всего в 0,75 микрометра, величина возникавшей силы равнялась примерно миллиардной доле ньютона, причем погрешность измерения достигала всего пяти процентов.

Тайные тропы Вселенной
Американский физик Кип Торн задался вопросом: а нельзя ли по пространственно-временным туннелям проникать в отдаленные районы космического пространства или даже в другие вселенные? Благодаря им, «червоточинам» мироздания, можно перехитрить законы природы и миновать барьер световой скорости. Разумеется, чтобы пуститься в межзвездный полет, надо выполнить ряд условий, иначе экспедиция не удастся. Торн сформулировал их так.

- Во-первых, не всякая «червоточина» годится для путешествий. Вы же не рискнете переходить реку по тонкому льду и не отправитесь в горы, когда ожидают схода лавин. Вот и космический туннель должен быть стабильным объектом. Что станет со звездолетом, если туннель неожиданно сомкнется?

- Путешествие сквозь подобный туннель не должно длиться более года.

- Туннель должен пребывать в допустимом времени и пространстве. Он не может поглощать бесконечно большие количества материи и энергии.

- Гравитационные силы следует свести к минимуму.

Кип Торн и его помощник Майкл Моррис нашли простое и элегантное решение уравнений Эйнштейна. Оно описывает «песочные часы» с двумя сплющенными чашами и узким коридором, соединяющим их. Позднее американский ученый Мэтт Виссер и другие исследователи показали, что во Вселенной могли бы существовать «червоточины» иного рода. К примеру, модель Виссера представляет собой угловатую катушку (разумеется, четырехмерную) с прямоугольным коридором: космические корабли могли бы передвигаться по нему гораздо увереннее, чем по туннелю, связывающему две половинки песочных часов.

Все сказанное звучит довольно сумасбродно даже для прожженных фантазеров от науки. «“Червоточины” — это спекулятивная физика, — подчеркивает Виссер. — Нет никаких конкретных признаков того, что они существуют. Однако само понятие «червоточина» расширяет пределы привычной нам науки, не требуя пересмотра ее принципов или создания новых фундаментальных теорий». И это обнадеживает некоторых ученых.

Сам Виссер рекомендует заниматься «физикой червоточин» наиболее увлеченным наукой студентам, дабы они могли поупражняться с математическим аппаратом теории относительности. В любом случае «червоточины» дают специалистам великолепный шанс испытать пределы применения теории Эйнштейна.

Машины времени полетят сквозь изъяны пространства?
«Цивилизация, достигшая бесконечно высокого уровня развития, могла бы превратить «червоточину» в настоящую машину времени» — рассуждает американский физик Кип Торн.

Вот пример: путешествуя по галактике, космонавт наткнулся на небольшую «червоточину». На входе в нее он оставляет своего напарника (для вящего эффекта скажем, что это его брат-близнец). Теперь, взяв на буксир другой конец «червоточины», он унесется прочь почти со световой скоростью. Через некоторое время он остановится и повернет назад, туда, где его брат ожидает окончания эксперимента. И тут выяснится, что пока наш герой маневрировал в космосе (это заняло совсем немного времени!), его брат изнемог от ожидания. Для него прошло, быть может, несколько десятилетий! Наш же герой ничуть даже не состарился.

Подобный мысленный эксперимент основан на «парадоксе близнецов», придуманном Эйнштейном. Согласно ему, если один из братьев остается на Земле, а другой, усевшись в космический корабль, уносится с огромной скоростью прочь, то время для него течет медленнее, чем для того, кто остался ждать. Благодаря «червоточине» этот парадокс к общей радости разрешается. Состарившемуся братцу достаточно потерпеть, пока его единокровный родственник не примчится назад и не привезет с собой другой конец «червоточины». Теперь, стоит юркнуть туда, можно попасть в свое прошлое. Миновав этот туннель, обретаешь давно исчезнувший мир и самого себя, только молодого, такого, каким ты был в ту пору, когда твой брат отправился в путешествие.

Есть лишь одно ограничение. Путешествуя в прошлое подобным образом, можно добраться лишь до того момента, когда эту «червоточину» впервые использовали как машину времени. Проникнуть куда-нибудь дальше и стать очевидцем «времен очаковских и покоренья Крыма» нельзя. Зато в другую сторону дорога открыта: омоложенный брат-близнец, заглянув в неподвижный люк этого космического туннеля, мог бы катапультироваться в будущее.

«Смеем надеяться, что когда-нибудь, при соответствующем развитии науки и техники, людям удастся построить машину времени, — обмолвился как-то знаменитый английский физик Стивен Хоукинг, выступая с лекцией в Кембриджском университете. — Но если это так, почему до сих пор никто никогда не прилетал к нам из будущего, дабы поведать, как там идут дела? Быть может, на то есть свои разумные причины; и пока мы находимся на нашей нынешней, примитивной стадии развития, тайна путешествия во времени должна быть скрыта от нас».

В. Барашенков, Э. Капусцик



См. также:
Что такое социальные игры и есть ли они в клубе Вулкан
Нестандартные ситуации видео-покера и способы их решения
Лудомания: как делать ставки и не болеть ими
Секреты выигрышей в онлайн-казино
Любопытные факты об онлайн-казино,
о которых вы не знали

Amusement with Prizes – что это такое?
Несколько важных критериев при выборе пейнтбольного клуба
ПРОЕКТ
осуществляется
при поддержке

Окружной ресурсный центр информационных технологий (ОРЦИТ) СЗОУО г. Москвы Академия повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования (АПКиППРО) АСКОН - разработчик САПР КОМПАС-3D. Группа компаний. Коломенский государственный педагогический институт (КГПИ) Информационные технологии в образовании. Международная конференция-выставка Издательский дом "СОЛОН-Пресс" Отраслевой фонд алгоритмов и программ ФГНУ "Государственный координационный центр информационных технологий" Еженедельник Издательского дома "1 сентября"  "Информатика" Московский  институт открытого образования (МИОО) Московский городской педагогический университет (МГПУ)
смотрите антикаптча http://rucaptcha.com/
ГЛАВНАЯ
Участие вовсех направлениях олимпиады бесплатное

Номинант Примии Рунета 2007

Всероссийский Интернет-педсовет - 2005