Этот правый, левый мир - [54]

Шрифт
Интервал

Подобная двусмысленность возникает при использовании любых оптически активных стереоизомеров. Каждое химическое соединение, способное вращать плоскость поляризации, то есть соединение, атомы которого образуют асимметричную молекулу, также может существовать как в левой, так и в правой формах. Мы быстро можем достичь взаимопонимания с планетой X по вопросу о том, что такое асимметричная винная кислота, но, если они преуспеют в ее обнаружении или синтезе, как мы узнаем, правую или левую форму они получили?

А как с асимметрией углеродных соединений в живых тканях? Из предыдущих глав мы узнали, что все аминокислоты в живых организмах на Земле имеют левые молекулы, а все спирали белков и нуклеиновых кислот — правые. Если обитатели планеты X состоят из углеродных соединений, может быть, в их тканях содержатся также и спирали нуклеиновых кислот, а если да, то, конечно, налицо и аминокислоты. Можем ли мы дать определение левому и правому через структуру таких асимметричных углеродных соединений? Нет, не можем. Как мы видели, именно это, а не противоположная асимметричная форма «наших» углеродных соединений является чистой случайностью. Пойди эволюция по-другому, ничто (насколько нам известно) не помешало бы углеродным соединениям всех живых существ Земли образоваться с противоположной асимметрией. Не определив предварительно правого и левого, мы не сможем узнать, какие у них аминокислоты — правые или левые.

Предположим, что их планета, как и Земля, вращается вокруг своей оси. Можно ли, взяв направление этого вращения за основу, определить правое и левое? Направление вращения Земли можно установить с помощью тяжелого груза, подвешенного на длинной тонкой проволоке. Такое устройство известно как маятник Фуко и названо так в честь Жана Бернара Леона Фуко, французского физика, который впервые продемонстрировал его в Париже в 1851 году. Инерция качающегося маятника сохраняет направление плоскости колебаний постоянным по отношению к звездам, в то время как планета под маятником вращается. Поэтому наблюдатель в северном полушарии будет замечать, что плоскость колебаний маятника Фуко перемещается против часовой стрелки, в южном — наоборот. Но как объяснить планете X, что мы подразумеваем под северным и южным полушариями? Мы не можем сказать: «Встаньте на экваторе лицом в сторону вращения вашей планеты н тогда северное полушарие будет у вас слева». Сначала они должны понять, что такое «слева». Пока мы четко не растолкуем им полярность полушарий, маятник Фуко не поможет. То же относится к всевозможным асимметричным явлениям, обусловленным силой Кориолиса на вращающейся планете. Мы не можем сказать: «Пустите ракету от экватора к вашему Северному полюсу и вы увидите, что она будет отклоняться в сторону, которую мы называем правой». Подобное утверждение будет неопределенным, пока мы заранее не договоримся, какой полюс Северный. А этого мы не можем сделать, пока не договоримся о том, что такое левое и правое.

Возможно, у планеты X есть магнитное поле, Северный и Южный полюса которого расположены вблизи полюсов оси вращения планеты. Поможет ли это? Нет. Во-первых, мы еще не знаем причины существования у планет магнитного поля. Скорее всего оно каким-то образом связано с вращением планеты, но мы не можем сказать с уверенностью, что то, что мы называем северным магнитным полюсом, всегда связано с тем концом оси вращения, который находится слева, если встать лицом по направлению вращения. Он может оказаться и справа. Солнце всегда вращается в одну сторону, однако, как мы узнали из гл. 6, время от времени магнитные полюса Солнца совершают странный скачок: северный полюс становится южным, и наоборот. Луна, которая вращается медленно (один оборот в месяц) , очевидно, не имеет магнитного поля. В настоящее время мы не имеем никаких причин предполагать, каким именно способом будут расположены магнитные полюса планеты X относительно оси ее вращения. Даже если бы мы и знали, как они расположены, это не помогло бы нам определить левую и правую стороны, как будет видно из следующей главы.

Остается одна возможность: асимметричные явления, связанные с электрическими и магнитными силами. Возьмем самый известный пример: магнитные силовые линии, окружающие проводник с током, направлены против часовой стрелки, если смотреть навстречу току. В XIX столетии, когда думали, что ток течет по проволоке от положительного полюса батареи к отрицательному, эта асимметрия описывалась законом, который физики тогда называли «правилом правой руки». Если вы зажмете проволоку в правой руке, направив большой палец от положительного полюса к отрицательному, ваши пальцы будут обвиваться вокруг провода в том же направлении, что и силовые линии. Теперь-то мы знаем, что на самом деле ток течет в обратном направлении. Движение свободных электронов, которое мы называем электрическим током, происходит от отрицательного полюса батареи к положительному. Сегодня физики запоминают направление магнитных силовых линий с помощью «правила левой руки»[40].

Что именно имеет в виду физик, говоря, что если вы охватите проволоку левой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление магнитного поля тока? Эти слова означают, что если вы поместите рядом с проволокой магнитную стрелку, то северный ее конец всегда будет указывать в направлении против часовой стрелки вокруг проволоки, если смотреть по току.


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.