Искусственное Солнце - [56]
Как показывают расчеты, никакими ухищрениями этого печального положения не выправить. Холодный синтез на мю-мезонах можно наблюдать, изучать, использовать его в исследовательских целях, но для техники он бесполезен.
Таковы были итоги первой серьезной проверки идей о промышленном синтезе ядер вне термоядерных процессов.
Однако мечтатели не сдавались.
Ну и что же, говорили они, если мю-мезоны не годятся для создания «холодного солнца», будем надеяться со временем осуществить его на каких-то других частицах, живущих значительно дольше. Тот факт, что наука не знает таких частиц, не слишком смущал мечтателей. Их ободряло отсутствие в современной физике законченной теории элементарных частиц. Из-за этого сегодня никто не в состоянии доказать, что такие долгоживущие частицы не могут быть когда-то открыты и созданы. А поскольку принцип ядерного катализа утвержден, не запрещено думать и о новых катализаторах.
Однако глубокий анализ процесса заставил прийти к выводу, что примерно в десяти случаях из ста гипотетическая долгоживущая частица-катализатор, связывающая ядра изотопов водорода, не сможет оторваться от синтезированного ею ядра гелия. Прилипнув к ядру, частица «лишится работы», так и не окупив затрат на свое изготовление. Долгий срок ее жизни окажется попросту паразитическим.
Этот вывод, правда, еще предстоит проверить на опыте, но едва ли стоит сомневаться в его правильности. Очевидно, мечте о холодном синтезе не суждено стать реальностью.
Что ж, унывать причин нет.
Ведь итоги открытия немалые. Оправдалось предсказание теории. На вооружение экспериментальной физики поставлено новое явление. Всестороннюю проверку прошла еще одна смелая идея.
Особенно важно то, что ученые убедились в правильности избранного направления в проблеме промышленного синтеза легких атомных-ядер. Управляемый термоядерный процесс — вот основная цель, и, несмотря на колоссальные трудности ее достижения, дорога к ней самая прямая.
Надо сказать, что даже после падения идеи о холодном солнце остались еще энтузиасты, верящие в ее чудесное воскрешение. Однако вряд ли их надежда сбудется. Как ни фантазируй, а слово ученых остается последним, не подлежащим обжалованию приговором.
Да и стоит ли жалеть об этом? В нашем мире каждый день открываются двери для яркой, увлекательной, богатой мечты. Людям науки это известно больше, чем кому бы то ни было. Недаром правдивая научная гипотеза иной раз поразительнее, изобретательнее самой неуемной «свободной» фантазии.
В заключение книги мы и расскажем об одной из таких удивительных научных идей, открывающей перед человеком в далеком будущем перспективу еще более фантастическую, чем искусственное солнце — и «горячее» и «холодное».
2. ВЕЩЕСТВА-АНТИПОДЫ
Две крупнейшие победы одержала теоретическая физика в первой четверти нашего века. Вы уже знаете, что первая из них — создание теории относительности, раскрывшей своеобразные закономерности быстрых движений, а вторая—разработка квантовой механики, учения о таинствах микрочастиц и микропроцессов.
Некоторое время новые разделы физического знания существовали разобщенно, независимо друг от друга. Но сама жизнь требовала их объединения. Это было необходимо хотя бы потому, что мельчайшие частицы часто движутся с колоссальными скоростями и обмениваются большими порциями энергии. Стало быть, законы Эйнштейна играют в их жизни немалую роль. Развитие физики микромира неизбежно вело к слиянию квантовой механики с теорией относительности.
В конце 20-х годов за эту нелегкую задачу взялся молодой английский теоретик Поль Дирак. И он добился успеха: сумел сформулировать уравнение, связавшее квантовомеханические и релятивистские — налагаемые теорией относительности — условия движения частиц. Так было положено начало новейшей области физического знания — релятивистской квантовой теории.
Уравнение Дирака—коротенькая строчка мудреных математических символов — таило в себе замечательные откровения. И как надежный конь вывозит к жилью заблудившегося в лесу путника, так цепь математических выкладок привела Дирака к неожиданным выводам о физической картине нашего мира. Чтобы хотя бы упрощенно уяснить логику этих выводов, придется начать издалека, не избежав нескольких простеньких формул.
Все рассуждения, которые нам предстоит провести, покоятся на необычном математическом соотношении, которое теория относительности выводит для энергии — самой важной характеристики движения частиц.
Мы приводили уже последнюю формулу в главе «Свет и мир», рассказывая о гигантских запасах энергии, скрытой в веществе.
Но мы тогда не отметили важной особенности эйнштейновского соотношения — того, что энергия в нем выражена не существенно положительной величиной, как в классической механике, а, как ни странно, квадратным корнем. И это совсем не мелочь.
Вы, несомненно, помните из школьных уроков алгебры, что любой квадратный корень имеет перед собой два знака: плюс и минус (так, как и два положительных и два отрицательных сомножителя дают положительное произведение).
Первый знак перед корнем — плюс — понятен. Всякое тело — будь то электрон, или атом, или планета, или звезда — обладает энергией, большей нуля. Это логично и естественно, это мы знаем из собственного опыта, из повседневной практики.
