Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - [81]
Рис. 5.16. «Сатурн V» поднимает сам себя и «Аполлон-8»
Такая ракета летит вперед из-за того, что посылает в противоположную сторону быстрее всего прочего распространяющийся агент – свет; энергия (а значит, и количество движения), которую уносит этот свет, получена из «топлива» самым эффективным способом: полным превращением вещества и антивещества в свет. Вместо баков с горючим и окислителем, входящих в конструкцию «Сатурна V», «Чанчжэн-5», «Протона», «Ариан-5» и т. д., внутри нашей ракеты – «бак» с антивеществом и запас такого же количества вещества. Формула E = mc>2 «работает» в непрерывном режиме так, чтобы обеспечить постоянно ощущаемое в ракете ускорение 1,5g, и мы будем беззастенчиво предполагать стопроцентную эффективность превращения массы в энергию света, посылаемого точно в направлении, противоположном движению[95]. При скорости выбрасывания агента, равной скорости света, формула Циолковского в варианте для больших скоростей даже упрощается. В таблице 5.3 приведены результаты ее применения: отношения массы ракеты на старте к ее массе в пункте назначения. Все это – для путешествия на ПМЖ, обратная дорога вообще не обсуждается, потому что она немедленно сделает ситуацию запредельной: ракете придется разгоняться, а затем тормозить с полным запасом «топлива», потребным для еще одного такого путешествия.
Таблица 5.3. Путешествия с постоянным разгоном и последующим постоянным торможением на фотонно-аннигиляционной ракете
Итак, если в один конец – скажем, к TRAPPIST-1 – мы желаем доставить всего-то 50 тонн полезного груза (примерно столько было нужно для высадки двух человек на Луну и для последующего возвращения трех человек на Землю), то, как сообщает таблица 5.3, нам потребуется ракета со стартовой массой примерно в 4000 раз большей: около 200 000 тонн, что с учетом менее чем стопроцентной эффективности фотонно-аннигиляционного движка надо представлять себе как несколько сотен слитых воедино ракет «Сатурн V», половина из которых состоит из антивещества. Но это – ради 50 тонн хоть чего-то, кроме топлива, а их едва ли хватит на одну только систему удержания антивещества, фотонный двигатель и изоляцию от него. И это только TRAPPIST-1. Следующий в списке пункт назначения Kepler-16b потребует ракеты еще в 4000 раз тяжелее. Домчать за 14 лет до центра Млечного Пути – пара миллиардов тонн антивещества на каждую тонну полезного груза.
Рис. 5.17. Коническо-пирамидальный мир. Вертикальное направление в нем «отцеплено» от двух горизонтальных
Вселенная колоссально большая. Это особенно остро ощущается из-за абсолютного ограничения скорости.
Добавления к прогулке 5
Математика пространства-времени в сказочном изложении. Аналогии и тем более аллегории далеко не всегда доносят идею самым удачным образом, но я рискну привести одну, потому что она в основе своей математическая. В довольно глупой истории, которую я придумал, за кадром присутствует математика, очень похожая на математику, которая на самом деле обслуживает структуру пространства-времени. Представим себе мир довольно странных существ, живущих на гладкой плоской поверхности. Существа эти имеют вид конусов или пирамид: широкие снизу и сужающиеся кверху. И все предметы в их мире тоже имеют вид конусов или пирамид. Разной высоты и с разными углами в вершинах, но неизменно широкие внизу и узкие вверху (рис. 5.17). Их можно передвигать по плоскости и вращать вокруг вертикальной оси, и коническое население этим иногда занимается, в зависимости от каких-то своих нужд. Но все конусы и пирамиды ужасно тяжелые – настолько, что ни самих существ, ни окружающие их предметы нельзя наклонить, оторвав один край основания от поверхности, на которой все они расположены. Эволюция в мире, где такое действие невозможно, сформировала мышление его обитателей так, что даже представить себе такой наклон они не в состоянии.
Рис. 5.18. Сакральная пещера коническо-пирамидальной цивилизации
Как следствие «ненаклоняемости» каждая пирамида, каждый конус, большой или малый, возвышается над поверхностью на фиксированную высоту. Понятно, что для конических ученых поэтому нет никакого смысла в том, чтобы различать две величины: высоту над плоскостью, на которой находится вершина каждой пирамиды, и высоту самой этой пирамиды. Иногда жителям нужно двигать пирамиды, чтобы поместить их в некоторые природные пещеры, которые в их мире все-таки есть. Вход в такую пещеру может оказаться ниже, чем потолок внутри пещеры, и некоторые пирамиды, которые там могли бы поместиться, не проходят из-за низкого входа (рис. 5.18). Если вы хоть раз пробовали пронести в дверной проем высокий холодильник, вы хорошо понимаете, какого рода воображения недостает коническим существам. Пирамиды можно двигать и поворачивать, но не наклонять. Вертикальное направление в их мире никогда не «смешивается» с горизонтальными.
