Этот правый, левый мир - [52]

Шрифт
Интервал

Эйнштейн, например, предложил однажды модель космоса, в которой астронавт, посланный в любом направлении по самому прямому из возможных путей, вернется рано или поздно в исходную точку. В этой модели наше 3-пространство рассматривается как гиперповерхность исполинской гиперсферы. Движение по ней можно сравнить с путешествием двумерца по поверхности шара[37].

В других космических моделях гиперповерхность изгибается в 4-пространстве подобно таким двумерным поверхностям, как бутылка Клейна и проективная плоскость. Это односторонние замкнутые поверхности без краев, которые закручиваются подобно листу Мёбиуса,

Рис. 43. Опыт с двойным листом Мёбиуса.

Предположим, например, что каждая точка сферы соединена с диаметрально противоположной точкой. Получится модель, которую топологи называют проективным 3-пространством. Космонавт, совершающий кругосветное путешествие по проективному 3-пространству, вернется в исходную точку в зеркально отраженном виде, подобно Плэттнеру у Уэллса.

Для понимания того, как это произойдет, очень поучителен следующий простой эксперимент. Вырежьте две абсолютно одинаковые бумажные полоски, наложите одну на другую, а затем (рассматривая их как одну полоску) скрутите концы на полоборота и склейте как показано на рис. 43. То, что получится, не будет листом Мёбиуса, но пространство между полосками — будет[38]. Можно считать, что бумага прикрывает мёбиусову поверхность нулевой толщины. Теперь из темной бумаги вырежьте две маленьких спиральки и положите между бумажных полосок, удерживая скрепками, как показано. Их нужно расположить рядом и так, чтобы они закручивались в одном и том же направлении. Освободите одну спиральку от скрепки и обведите ее вокруг листа Мёбиуса, удерживая все время между полосками, пока она не вернется на старое место. Сравните обе спиральки. Вы увидите сразу же, что та, что совершила «кругосветное путешествие» ориентирована в другую сторону. Теперь эти спиральки нельзя наложить друг на друга. Конечно, если проделать еще один оборот, все восстановится. Обращение такого же сорта произойдет с космонавтом в 3-пространстве, если он совершит замкнуто круговое путешествие по космосу, который в четырех измерениях изогнут аналогично листу Мёбиуса.

Рис. 44. Модель бутылки Клейна.

Упражнение 12. На рис. 44 изображена бутылка Клейна — односторонняя поверхность без краев. Если бы асимметричный двумерец жил на такой поверхности (запомните, у нее нулевая толщина), мог бы ли он, совершив кругосветное путешествие по своему «космосу», вернуться в исходную точку в отраженном относительно окружающих предметов виде?

Глава 18. «Проблема Озма»

В спорных научных вопросах, когда имеющиеся экспериментальные данные скудны, мнение ученых подчас испытывает колебания с быстротой и изменчивостью дамских мод. Сегодня носят длинные юбки, через год — короткие, потом — опять длинные. Когда я учился в колледже, среди астрономов была модной мысль, что планеты во Вселенной встречаются очень редко. В то время бытовала теория, по которой считалось, что Земля возникла в результате маловероятного столкновения или сильного сближения двух звезд. Очень возможно (так думали тогда), что жизнь в космосе ограничена Солнечной системой, а быть может, и Землей. Сегодня просвещенное мнение ударилось в другую крайность. Астрономы теперь подозревают, что планеты во Вселенной — самое обычное дело. Может быть, их миллиарды в одной только нашей Галактике, и на миллионах из них существуют условия, способствующие поддержанию разумной жизни. Если так, то кажется вполне вероятным, что жители некоторых таких планет, обладающие научными знаниями, которые не уступают нашим или превосходят их, могут попытаться связаться с другими планетами.

На основе такого предположения в 1960 году началась разработка проекта «Озма». Антенну мощного радиотелескопа в Грин-Бэнке (штат Западная Виргиния) направляли на различные звезды нашей Галактики в надежде услышать радиопередачу из другого мира.

Фрэнк Дрэйк, радиоастроном, руководивший проектом (осуществление которого временно приостановлено), — давний почитатель книг Баума о стране Оз. Он дал имя проекту в честь Озмы — правителя мифической утопии Баума. Это подходящее имя. Положение страны Оз неизвестно. Ее обитатели — «гуманоиды», но не обязательно «люди из плоти», похожие на нас (свидетельством тому Железный дровосек и Страшила). Кроме того, страна Оз окружена со всех сторон непроходимой Мертвой пустыней, которая губит каждого, кто коснется хотя бы песчинки. У одного из персонажей книги Баума, короля Номов, был слуга по прозванию Длинноухий слухач. У этого «нома» были уши размером в несколько футов. Прикладывая такое ухо к земле, он мог слышать звуки за тысячи миль. Радиотелескоп Фрэнка Дрэйка — это его собственный Длинноухий слухач. Он терпеливо слушает, надеясь поймать какой-нибудь зашифрованный сигнал или просто повторную передачу последовательности чисел, которая может прийти только из разумного источника, понимающего универсальные законы математики. Перспектива услышать такой сигнал поистине сказочна! Трудно представить себе переворот, который его прием произведет в нашем антропоцентрическом, неразрывно связанным с Землей образе мышления.


Еще от автора Мартин Гарднер
Математические головоломки и развлечения

Книга известного американского популяризатора науки М. Гарднера содержит множество занимательных задач и головоломок из самых различных областей математики. Благодаря удачному подбору материла, необычной форме его подачи и тонкому юмору автора она не только доставит удовольствие любителям математики, желающим с пользой провести свой досуг, но и может быть полезной преподавателям математики школ и колледжей в их работе.


Есть идея!

Книга известного американского популяризатора науки Mapтина Гарднера, посвященная поиску удачных идей для решений задач из области комбинаторики, геометрии, логики, теории чисел и игр со словами.Рассчитана на самый широкий круг читателей.


Математические чудеса и тайны

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Остров пяти красок

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Теория относительности для миллионов

Книга Гарднера — это популярное изложение специальной и общей теории относительности, действительно рассчитанное на миллионы читателей.Увлекательно и доступно написанная, она будет понятна всем, начиная со школьников старших классов. Особо следует отметить прекрасные иллюстрации. Благодаря им книга похожа на альбом под названием «Теория относительности в картинках».Впрочем, именно такой и должна быть популярная книга.


Когда ты была рыбкой, головастиком - я...

      Имя Мартина Гарднера (р. 1914) хорошо известно в России. За свою долгую жизнь он написал более 70 книг, ставших популярными во всем мире, многие из них издавались и на русском языке. Гарднер — автор огромного количества статей, посвященных математике (на протяжении 25 лет он вел колонку математических игр и фокусов в журнале «Scientific America»), а также фантастических рассказов и эссе на самые разные темы. В сборник «Когда ты была рыбкой, головастиком — я…» вошли статьи, посвященные вопросам, явлениям или событиям, особенно взволновавшим писателя в последние годы.


Рекомендуем почитать
Покоренный электрон

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания

Многие физики всю свою жизнь посвящают исследованию конкретных аспектов физического мира и поэтому не видят общей картины. Эйнштейн и Шрёдингер стремились к большему. Поиски привели их к важным открытиям: Эйнштейна — к теории относительности, а Шрёдингера — к волновому уравнению. Раздразненные найденной частью решения, они надеялись завершить дело всей жизни, создав теорию, объясняющую всё.Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг.


Квантовая модель атома. Нильс Бор. Квантовый загранпаспорт

Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.


Магнетизм высокого напряжения. Максвелл. Электромагнитный синтез

Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.


Охотники за нейтрино. Захватывающая погоня за призрачной элементарной частицей

Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.


Климатическая наука: наблюдения и модели

Ричард МурКлиматическая наука: наблюдения и модели.21.01.2010Источник: Richard K. Moore, Gglobal ResearchClimate Science: Observations versus ModelsПеревод: Арвид Хоглунд, специально для сайта "Война и Мир".Теория парниковых газов якобы ответственных за катастрофическое глобальное потепление не согласуется с фактами и является политической спекуляцией на реальной науке. Рассматривается фактическая картина современного климата по доступным данным.