E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира
Шрифт:
Полная энергия, которую мы можем получить из такой массы с помощью E=mc 2, это Е = (1,4 х 10 30граммов) х (1080 миллионов км/час) 2. Произведя указанные действия, мы обнаружим, что максимальная энергия, которую Солнце сможет «поставлять», пока не иссякнет топливо, равна — при сделанных выше предположениях — 1,3 х 10 51эрг.
Надолго ли ее хватит? Это зависит от скорости, с которой она используется. Солнце изливает энергию, — или «сияет» — со скоростью 4 х 10 35эрг в секунду. (Эта величина рассчитана, исходя из тех же соображений, что использовались в примечании к с.101, где речь шла о солнечном свете, падающем на квадратный ярд земной атмосферы.) Умножим полную энергию, которую Солнце будет способно производить, пока не исчерпает себя, на скорость, с которой оно себя исчерпывает, и мы получим 3,2 х 10 17секунд. Когда эти секунды
С. 108 «Кто говорит, мир от огня…»: Стихотворение Роберта Фроста «Огонь и лед» в переводе М. Зенкевича цитируется по антологии «Современная американская поэзия», изд. «Прогресс», М. 1975, с.43.
С. 110 У малой звезды такое нарастание давления далеко не заходит…: У звезд «нормальных» дополнительное давление лишь принуждает значительную часть их внутренней материи двигаться быстрее, однако в звездах, уже находящихся под огромным давлением, движение это совершается с такой огромной скоростью, что энергия оказывается не способной ее повысить. И так же, как в случае с нашим воображаемым космическим кораблем из примера, приведенного в главе 5, энергии остается лишь увеличивать массу. Этот момент прекрасно излагается в книге Kip Thorne, «Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy» [128] (New York: Norton, 1994), pp. 151 и 156-76; рассуждения Чандры описаны в Wali, «Chandra», p. 76.
128
«Черные дыры и искривление времени: Возмутительное наследие Эйнштейна» ( англ.).
С. 110 «Он был миссионером…»: Wali, «Chandra», p. 75.
С. 110 «звездная буффонада»: Там же, р. 142. Подробно о нападках Эддингтона и о влиянии, которое он оказал на дальнейшую карьеру Чандра, говорится в главах 5 и 6 книги Вали; см. также собственные исполненные достоинства замечания Чандрасекара, сделанные им в 1982 году, на страницах 130–137 его книги «Truth and Beauty: Aesthetics and Motivations in Science» [129] (Chicago: University of Chicago Press, 1987).
129
«Истина и красота: Эстетика и мотивация в науке» ( англ.).
С. 111 …от обычной материи останется мало что…: В этой книге мы, по преимуществу, рассматриваем уравнение E=mc 2как описывающее мост или туннель, идущий в одном направлении, от массы к энергии. Однако, когда Роберт Рекорде ввел в 1555-х свое типографическое новшество, знак «= = =», он имел в виду путь, открытый в обе стороны. Ни одна из них предпочтительной не была.
При нормальных обстоятельствах обратный путь не проходится — заставьте лучи двух фонариков встретиться друг с другом, и никакие твердые тела при этом не возникнут и не полетят, кувыркаясь, по воздуху. Однако в ранние мгновения существования вселенной температуры и давление были до того велики, что самый обычный свет регулярно совершал этот обратный переход по изображаемому знаком равенства мосту и сгущался вплоть до образования массы.
Происходило это не в один миг — вселенная не обладала сходством с мгновенно наполняющейся ванной небожителя. Большая часть возникавшей массы продолжала взрываться, обращаясь в беспримесную энергию. И лишь когда вселенная обрела структуру, постарела на целую секунду, а то и больше, эти трансформации прекратились. Однако к тому времени с правой стороны уравнения 1905 года накопилась немалая масса — вещество, из которого все мы состоим, уже обрело существование. Срабатывали также и другие обстоятельства — вся эта история подробно излагается в книге Alan Guth, «The Inflationary Universe» [130] (London: Jonathan Cape, 1997).
130
«Вздувающееся пространство» ( англ.).
С. 113 «Я сидел за моим столом…»: «The Quotable Einstein» [131] , ред. Alice Calaprice (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1996), p. 170.
С. 113 «счастливейшей мыслью всей моей жизни»: Из неопубликованной статьи, которую Эйнштейн в 1920-м написал для журнала «Nature».
С. 113 «Не тревожьтесь…»:
131
«Цитируемый Эйнштейн» ( англ.).
132
«Альберт Эйнштейн как человек» ( англ.).
С. 116 «…привлек к этому замечательному обстоятельству всеобщее внимание…»: Arthur Eddington, «Space, Time and Gravitation» [133] (Cambridge: Cambridge University Press, 1920), p. 114.
С. 117 «Дорогой Рассел!»: «The Autobiography of Bertrand Russel» [134] , vol. II (London: George Allen and Unwin, 1968).
С. 118 «Даже в самой организации заседания присутствовало нечто театральное…»: Этим гостем был сотрудник Рассела Алфред Норт Уайтхед: «Science in the Modern World» [135] (London, 1926), p. 13.
133
«Пространство, время и гравитация» ( англ.).
134
«Автобиография Бертрана Рассела» ( англ.).
135
«Наука в современном мире» ( англ.).
С. 118 «Это самый важный результат…»: Albrecht F"olsing, «Albert Einstein: A Biography» (London: Penguin, 1997), p. 444.
С. 118 …в газете Крауч вел раздел гольфа…: Meyer Berger, «The Story of The New York Times, 1851–1951 (New York: Simon amp; Schuster, 1951)» [136] , pp. 251-52.
С. 119 …английские антисемиты…: цитируются «The Collected Writings of John Maynard Keynes, Vol. X Essays in Biography» [137] (London: Macmillan; New York: St. Martin's Press, for the Royal Economic Society, 1972), p. 382. В июне 1926 Кейнз посетил Берлин, чтобы прочесть лекции в университете, и встретился с Эйнштейном на одном из званных обедов. «Нельзя допускать, — заметил он, — чтобы цивилизация в такой мере находилась под башмаком ее нечистых евреев».
136
«История газеты «Нью-Йорк Таймс»» ( англ.).
137
«Избранные сочинения Джона Мейнарда Кейнза, том Х: Биографические статьи» ( англ.).
С. 120 «этой деревни забравшихся на ходули крошечных полубогов»: Из письма к пожизненной корреспондентке Эйнштейна королеве Бельгии Елизавете. См. «The Quotable Einstein», p. 25.
С. 120 «Если бы я знал…»: Antonina Vallentin, «The Drama of Albert Einstein» [138] (New York: Doubleday, 1954), p. 278.
С. 120 Годы шли…: До некоторой степени, в том, что происходило с Эйнштейном, ничего необычного не было. Великим художникам и композиторам нередко удается создавать лучшие их творения уже в преклонном возрасте, но с учеными такого не бывает. Отчасти это может быть связано с тем, что им становится трудно удерживать в голове целую совокупность сложных идей. Даже обратившись к театру, мы увидим, что трагедия «Эдип в Колоне», сочиненная очень старым Софоклом, отличается неуклюжестью построения, в физической теории недопустимой. При этом Бетховен сочинял очень сложные вещи, когда ему было уже за пятьдесят, а «Буря» написана без малого пятидесятилетним Шекспиром. Однако наука развивается быстро, а для Эйнштейна отставание от нее было намного более важным, чем для кого-либо еще. В общем, тема эта обширна и сложна — существуют относящиеся к ней наблюдения Маколи и даже Спилберга, которые обсуждаются на моем вебсайте.
138
«Драма Альберта Эйнштейна» ( англ.).
С. 120 …молодой ассистент как-то спросил его…: «Einstein, A Centenary Volume», ред. A. P. French (London: Heinemann, 1979), p. 32.Этим ассистентом был Эрнст Штраусс, который работал с Эйнштейном с 1944 по 1948 год. В том же томе, на с. 211, содержится рассказ Эйнштейна о том, насколько иначе все обстояло, когда он был моложе и мог «нюхом находить пути, которые ведут в глубину, и игнорировать все остальное, все множество забивающих голову мыслей, — отделять от них самое существенное».