Проект «Аве Мария»

Кладу пробирку на стол и беру секундомер. Одной рукой сбрасываю пробирку вниз, а другой одновременно включаю секундомер. Замечаю, за сколько она достигает пола: примерно 0,37 секунды. Чертовски быстро. Надеюсь, скорость моей реакции не искажает результат. Записываю полученное время ручкой на запястье – бумагу я пока не нашел.
Снова поднимаю пробирку на стол и повторяю опыт. На сей раз время оказывается 0,33 секунды. Повторяю опыт двадцать раз, записывая результаты, чтобы свести к минимуму погрешность из-за скорости нажатия секундомера. В итоге я получаю среднее значение: 0,348 секунды. Моя рука выглядит, как доска в классе математики, но меня это не беспокоит.
0,348 секунды. Расстояние равно одной второй ускорения, помноженного на время в квадрате. Отсюда ускорение равно двум расстояниям, поделенным на время в квадрате. Формулы вспоминаются без труда [10]. Тут я как рыба в воде. Оказывается, я здорово соображаю в физике. Отличная новость!
Я быстро делаю расчеты и получаю результат, который совсем не радует. В этом помещении слишком высокая сила гравитации. Ускорение свободного падения здесь составляет 15 метров в секунду каждую секунду, вместо 9,8 [11]. Вот, почему мне сразу показалось, что предметы падают «неправильно». Они делают это слишком быстро. И вот почему я слишком слаб, несмотря на все свои мышцы. Любой предмет становится здесь в полтора раза тяжелее, чем должен быть.
Но самое интересное, что повлиять на силу притяжения невозможно. Ее нельзя увеличить или уменьшить. Ускорение свободного падения на Земле составляет 9,8 метра в секунду каждую секунду. И точка. А здесь я подвергаюсь большему воздействию силы тяжести. Объяснение напрашивается только одно. Я не на Земле…
 
Глава 2
 
Так, спокойно. Дышим глубже. Не стоит делать скоропалительных выводов. Да, гравитация слишком высока. Начать отсюда и попробовать найти вразумительные ответы.
К примеру, я могу находиться в центрифуге. Тогда она должна быть довольно большая. С земной гравитацией, равной 1 g, можно расположить помещения по кругу или в конце какого-нибудь длинного монолитного блока. А дальше начните вращать конструкцию, и совместное действие центростремительной силы и земной гравитации может составить 15 метров в секунду в квадрате.
Зачем кому-то понадобилось строить гигантскую центрифугу с изолятором и лабораторией? Понятия не имею. Это вообще возможно? Какой бы потребовался радиус? И с какой бы скоростью она вращалась?
Кажется, я знаю, как это выяснить. Мне понадобится точный акселерометр [12]. Сбрасывание предметов со стола и измерение времени падения подходит для приблизительных подсчетов, но их точность зависит от скорости моей реакции при нажатии на секундомер. Нужно что-нибудь получше. И я справлюсь с помощью единственной вещи: небольшого куска веревки.
Я лезу в ящики. Несколько минут спустя, проверив половину ящиков, я обнаружил, наверное, все существующие на свете лабораторные принадлежности, кроме веревки. Я уже почти сдаюсь, и тут неожиданно попадается катушка с нейлоновой нитью.
Да! Разматываю несколько футов нити и перегрызаю зубами. На одном конце отрезка делаю петлю, а другим привязываю рулетку. В моем опыте рулетка выступит в качестве груза. Осталось только найти, откуда ее свесить. Смотрю на люк в потолке. Карабкаюсь по лестнице (теперь это получается совсем легко), опускаю петлю в кольцо маховика. Продеваю в петлю рулетку, и она, повиснув, собственным весом туго натягивает веревку. Теперь у меня есть маятник.
Крутой факт о маятниках: время, за которое они совершают движение вперед и назад – то есть период колебаний, – не зависит от размаха качания. Если сообщить маятнику бо́льшую энергию, он станет раскачиваться дальше и быстрее, но период колебаний останется прежним. В этом заключается принцип действия механических часов. Период колебаний маятника зависит лишь от двух вещей: длины самого маятника и ускорения свободного падения.
 
Я отклоняю свой маятник от положения равновесия. Затем отпускаю и включаю секундомер. Маятник движется туда-сюда, а я считаю циклы качания. Довольно нудное занятие. Я начинаю засыпать, но стараюсь не отключаться.
Через десять минут маятник едва шевелится, и решаю, что прошло достаточно времени. Итого: 346 полных циклов ровно за 10 минут. Переходим ко второй фазе. Измеряю расстояние от маховика до пола. Чуть больше двух с половиной метров. Спускаюсь в «спальню». И вновь с легкостью преодолеваю лестницу. Я чувствую себя гораздо бодрее. Еда действительно зарядила энергией.
– Назовите ваше имя, – нудит компьютер.
Оглядываю свою тогу из простыни и гордо заявляю:
– Я великий философ Пендулий [13]!
– Ответ неверный.
Я вешаю маятник на один из манипуляторов. Надеюсь, в ближайшее время компьютер не станет ими размахивать. Прикидываю на глаз расстояние между «кистью» механической руки и потолком: примерно метр. Мой маятник теперь на четыре с половиной метра ниже, чем до этого.
Повторяю опыт. На секундомере 10 минут, и я считаю циклы. Тот же результат, что и наверху. Обалдеть! Вот какая штука: находясь в центрифуге, чем дальше вы от центра, тем сильнее действует центростремительная сила. Следовательно, если бы я был в центрифуге, «гравитация» на нижнем этаже оказалась бы выше, чем в лаборатории. А это не так. По крайней мере, не настолько, чтобы повлиять на количество циклов маятника.
А если я в колоссальной центрифуге? Настолько исполинской, что разница действия сил здесь и в лаборатории ничтожно мала и не влияет на количество циклов? Ну-ка… формулы маятника и центробежной силы… Стоп, у меня нет значения силы, есть лишь количество циклов. То есть появляется множитель 1/х… Любопытная задачка.
Ручка у меня имеется, но бумаги нет. Ничего страшного – есть стена. Вскоре стена покрывается «каракулями безумного узника», и я получаю ответ. Допустим, я в центрифуге на Земле. Тогда центрифуга дает половину g (остальное добавляется за счет Земли). Исходя из моих вычислений (а я показал всю свою работу!), такая центрифуга должна иметь радиус в 446 метров (больше четверти мили) и вращаться со скоростью 48 метров в секунду – более 100 миль в час!
Хмм… Занимаясь научными вычислениями, я мыслю преимущественно в метрах. Любопытно. Впрочем, большинство ученых делает так же. Даже те, кто вырос в Америке.
Во всяком случае, это была бы самая исполинская центрифуга из всех, когда-либо построенных… И зачем кому-то понадобилось ее создавать? Да и грохотала бы она наверняка адски. Нестись в воздухе со скоростью 100 миль в час? По крайней мере, тогда порой ощущалась бы турбулентность, не говоря уже о шуме ветра. А я ничего такого не наблюдаю.
Странно все это. Ну хорошо, а если я в космосе? Там нет турбулентности и сопротивления ветра, но тогда нужна центрифуга больше и быстрее – ведь гравитации тоже нет. Новые вычисления, новое «граффити» на стене. Необходимый радиус составляет 1280 метров – почти миля. Ничего даже близко похожего никогда не строили для космоса.
Значит, я не в центрифуге. И я не на Земле. На другой планете? Но в Солнечной системе не существует планеты, спутника или астероида с подобной гравитацией! Земля – наибольшее и самое плотное тело во всей системе. Конечно, газовые гиганты крупнее, но если только я сейчас не плыву по ветрам Юпитера внутри шара, мне просто негде подвергнуться воздействию этой силы.
Откуда я столько знаю о космосе? Знаю, и все тут. Данные всплывают в голове совершенно естественно – очевидно, я пользуюсь ими постоянно. Наверное, я астроном или ученый-планетолог? И работаю в NASA [14] или ESA [15], или…