Остров неопытных физиков

Позиция Больцмана в свое время была прогрессивной, но его гипотеза мало кого убедила. Предположение о тепловой смерти Вселенной вызвало много споров, но при этом спорящие обычно забывали, что работы Больцмана относились к миру молекул газа. Наша же Вселенная состоит не из однородных элементов — молекул водорода, а из самых различных образований, из бесконечного множества разнообразных частиц. В ней есть и межзвездный газ — атомы водорода, и куски вещества — метеориты, и более крупные образования — астероиды и планеты, и, наконец, гигантские плазменные шары — звезды, и звездные системы — галактики.

В математике существует раздел-теория множеств. Она в основном изучает не конечные количества частиц, чисел или букв, а бесконечные их множества. Она пытается проникнуть в законы бесконечности. Из этой теории можно сделать много любопытных выводов, которые помогают ответить на вопрос, почему Вселенная вечно неравновесна.

Для того чтобы выравнялась энергия всего огромного множества слагающих Вселенную единиц — и каждого из ионизированных атомов межзвездного газа, и звезд, и галактик,- они должны вступить между собой во взаимодействие, сопровождающееся обменом энергиями. Они должны вступить во взаимодействие принципиально так же, как и молекулы холодной н горячей воды в стакане.

Так вот, один из выводов теории множеств и гласит, что все эти бесконечные взаимодействия не могут произойти в какой-либо, даже бесконечный, период. С того момента, как это было установлено, гипотеза о тепловой смерти Вселенной потеряла смысл.

На этом примере можно видеть, как не просто обстоит дело с распространением, казалось бы, очевидных физических закономерностей на области, недоступные нашему непосредственному восприятию. То, что безусловно верно в нашей обыденной жизни, может оказаться ошибочным в масштабах микромира или в масштабах бесконечной Вселенной. Законы, которым подчиняется природа, всюду едины. Но проявлять свое действие они могут по-разному.

И может быть, анекдотические обстоятельства, в которые попадают школьники, повернувшие время вспять, побудят читателя серьезнее задуматься об окружающем нас мире. В этом и состоит основная задача книги К. Домбровского — направить читателя на путь самостоятельного размышления. Именно с этой целью автор заставляет своих героев попадать в самые неожиданные ситуации, обусловленные изменением физических законов или постоянных физических величин — констант..

Конечно, ни один из рассматриваемых в книге примеров — ни отмена трения, ни изменение хода времени, ни путешествия со скоростью света — практически невозможен, как невозможен и сам фантастический прибор — «трансформатор физических законов». Все это не более чем сказка, но сказка современная. Однако кто возьмется определить, какую рать сыграли сказки в развитии науки и техники?

Детские мечты человечества о ковре-самолете стократно воплощены сейчас в современных воздушных лайнерах, так же как сказочное волшебное зеркальце воплотилось в экранах телевизоров.

Сказочные приключения четырех советских школьников, изменяющих физические константы, отменяющих законы природы, заставляют читателя задуматься над глубокой связью и взаимозависимостью объективных законов природы и, может быть, в будущем приведут кого-нибудь из юных читателей к самостоятельным научным открытиям, к более глубокому пониманию природы.

Ни автору, ни его героям не удается создать непротиворечивую картину мира, если отменен хотя бы один закон, если изменена хотя бы одна константа. Но это еще не значит, что такое построение вообще невозможно. На примере развития научных знаний мы видим, что очень часто то, что мы склонны считать последним словом в познании природы, на деле оказывается лишь более или менее грубым приближением. Так было, например, с основными законами механики Ньютона, которые оказались лишь частным случаем, некоторым приближением к более общим закономерностям, заключенным в теории относительности Альберта Эйнштейна (1879-1955).

Примерно так же обстоит дело и с мировыми константами- такими величинами, как скорость света, заряд электрона, гравитационная постоянная, и некоторыми другими. Ряд работ советских и зарубежных теоретиков дает основание утверждать, что то, что мы привыкли считать незыблемой величиной, в действительности изменяется во времени и пространстве. Правда, масштабы пространства и времени, в которых сказывается подобное нарушение постоянства, весьма далеки от наших привычных, земных масштабов, но это тем не менее не исключает принципиальной возможности изменения констант.