Готовый перевод Terry Pratchett The Science of Discworld I / Терри Пратчетт Наука Плоского Мира I: TWO SQUASH COURT SCIENCE

НА ПЛОЩАДКЕ ДЛЯ ИГРЫ В СКВОШ ИНОГДА УДАЕТСЯ разогнаться быстрее чем обычный резиновый мячик.

.

.

Второго декабря 1942 года, на площажке для сквоша под трибунами стадиона СтэггФилд Университета Чикаго, наступила новая технологическая эра.

Эту технологию породила война и последствия её применения делали перспективу самой войны настолько ужасной, что в мировых масштабах война становилась всё менее и менее вероятной (4).

На стадионе СтэггФилд физик итальянского происхождения Энрико Ферми и его команда в ходе эксперимента впервые в мире добились самоподдерживающейся цепной ядерной реакции.

Она впоследствии породила атомную бомбу и позже мирную атомную энергию.

Но было и намного более важное последствие: рассвет Большой Науки и новый стиль технологических перемен.

В сквош на площадке Стаггфилда никто не играл, - по крайней мере, пока там был реактор - но многие люди, работавшие на площадке для сквоша, в чем-то были похожи на Думминга Тупса..

.

.

в основном своим неуёмным любопытством пополам с периодами неотступных сомнений и легким оттенком ужаса.

Любопытсво все это затеяло, а страху предстояло завершить.

В 1934 году, после длинной череды открытий в области радиоактивной физики, Ферми обнаружил, что интересный эффект дает бомбардировка веществ «медленными нейтронами» - субатомарными частицами, излучаемыми радиоактивным бериллием, и пропущенными через парафин, для их замедления.

Ферми обнаружил, что для того, чтобы заставить элементы излучать, медленные нейтроны были - то, что доктор прописал.

Ему это показалось интересно, поэтому он начал бомбардировать потоками медленных нейтронов всё что попадалось ему под руку, и конце концов он добрался до загадочного элемента под названием уран, который до этого использоваться как источник желтого пигмента.

Словно бы в каком-то алхимическом опыте, под действием потока медленных нейтронов уран превратился в нечто другое - Ферми так и не выяснил, что это было.

Через четыре года три немца - Отто Хан, Лизе Майтнер и Фриц Штрассман - повторили опыты Ферми и, благодаря большим знаниям в области химии, выяснили что случилось с ураном

Загадочным образом он превратился в барий, криптон и некоторые другие элементы.

Мейтнер поняла, и довольно интересным способом, что в процессе "расщепления ядра" происходит выделение энергии.

Всем известно, что с помощью химии можно превратить одни вещества в другие, но в этом случае часть урана превратилась в энергию, никто никогда не наблюдал.

Так вышло, что Альбрет Эйнштейн с теоретической точки зрения уже предсказал такую возможность с помощью своего знаменитого уравнения - равенства, которое Библиотекарь Незримого Университета (5) сформулировал бы как "У-ук".{6}

Уравнение Эйнштейна гласит, что общее количество энергии вещества равна массе этого вещества умноженной на квадрат скорости света.

Эйнштейн не переминул заметить, что если свет движется настолько быстро, что кажется вовсе недвижимым, то скорость его движения должна быть невероятно высока.

.

.

а возведенная в квадрат она становится просто гигантской.

Другими словами: вы можете получить чертовски много энергии из крохотного количества вещества, если только найдёте способ это сделать.

Теперь Майтнер и поняла всю хитрость.

Одно уравнение может в два раза сократить продажи твоих книг, а может существенно изменить мир.

Хан, Майтнер и Штрассман опубликовали своё исследование в Британском научном журнале "Nature" в январе 1939 года.

Через девять месяцев Британия вступила в войну, которая могла бы закончится применением их открытия в военных целях.

Ирония заключалась в том, что величайший научный секрет Второй Мировой Войны был раскрыт ещё до начала войны, и это свидетельствует о том, что тогдашние политики, к счастью или к сожалению, и понятия не имели о потенциале Большой Науки.

Ферми сразу же заметил значимость научной статьи журнала "Nature", и связался с другим великим физиком Нильсом Бором, который придумал новый поворт сюжета: цепную реакцию.

Если довольно редкий вид урана, называемый уран-235, бомбардировать медленными нейтронами, то он не только распадется на другие элементы и высвободит энергию, но и создаст новые нейтроны.

Которые, в свою очередь, снова будут бомбардировать уран-235.

.

.

Реакция окажется самоподдерживающейся, а возможное количество выделившейся будет просто гигантским.

Сработает ли это? Можно ли таким образом получить что-то "из ничего"? Не так то просто было это выяснить, поскольку уран-235 обычно смешан с обычным ураном (уран-238), так что искать его - всё равно что искать иголку в стогу сена. Причем даже не иголку, а соломинку.

Были и другие опасения на этот счёт..

.

.

в частности, не окажется ли эксперимент настолько успешным, что цепная реакция распространится не только на уран-235, участвующий в опыте, но и на все остальное на Земле? Может ли атмосфера загореться? Рассчеты показали: возможно, нет.

С другой стороны беспокойство вызывал другой вопрос: успеют ли союзники укротить реакцию радиоактивного распада до того как это сделают немцы?

Взорвать мир самому или предоставить это сделать врагу - в этом случае выбор просто очевиден.

И если подумать, то не всё так радостно.

Удивительным образом Локо напоминает местечко Окло на юго-востоке Габона, где находятся большие урановые месторождения.

В семидесятых годах двадцатого века французы раскопали свидетельства того, что либо уран в тех копях подвергается крайне интенсивным ядерным реакциям, либо он намного, намного старше всей остальной планеты.

Может быть, это останки древней цивилизации, развившей свою технологию до уровня атомной энергии, но более правдоподобное, хоть и более скучное, объяснение заключается в том, что Окло своего рода «естественный реактор».

Благодаря случайному стечению обстоятельств эти залежи урана оказались богаты ураном-235, и самопроизвольная реакция радиоактивного распада продолжалась сотни тысяч лет.

Тут природа обогнала науку, и площадка для сквоша ей не понадобилась.

Если, конечно, это все же не останки древней цивилизации.

До 1998 года естественный реактор в Окло был еще и прекрасным доказательством того, что один из величайших вопросов науки – «а что, если…?» - может иметь совсем неинтересный ответ.

Этот вопрос – «А что, если природные постоянные не постоянны?». А в основе всех наших научных теории лежит огромное множество «фундаментальных постоянных».

Например, скорость света, постоянная Планка (основа квантовой механики), гравитационная постоянная (основа теории гравитации), заряд электрона и так далее.

Все общепринятые теории считают эти величины постоянными и неизменными, начиная от момента создания вселенной и по сей день.

Все наши расчеты и предположения о молодой вселенной основаны на том, что эти значения не изменились; если бы они были другими, мы не знали бы что подставлять в формулы.

Тогда получилось бы, что мы пытаемся рассчитать свою прибыль, не зная расценок.

Время от времени различные независимые учёные выдвигают странные теории из разряда "а что если..?", в которых предполагали что одна или более фундаментальных констант константой не является.

Физик Ли Смолин даже выдвинул теорию эволюционирующей вселенной, от которой отщепляются дочерние вселенные с различными фундаментальными постоянными.

Согласно этой теории, наша вселенная чрезвычайно преуспела в этом занятии и прекрасно подходит для развития жизни.

Сочетание двух этих факторов не случайно, как говорит он (кстати, волшебники НУ в подобных теориях чувствуют себя как рыбы в воде – на самом-то деле, узкоспециализированные отрасли физики неотличимы от магии).

Пример Окло подтвердил, что фундаментальные постоянные не изменялись на протяжении последних двух миллиардов лет – а это половина возраста Земли и десять процентов возраста вселенной.

Это утверждение основано на совокупности некоторых фундаментальных постоянных, которая называется «постоянная тонкой структуры»{7}.

Значение этой постоянной близко к 1/137 (и множество чернил извели, пытаясь объяснить, почему в знаменателе целое число, пока путем более точных изменений не было установлено значение 137,

036).

Постоянная тонкой структуры выгодно отличается от остальных постоянных тем, что не зависит от единиц измерения входящих в нее величин, в отличие, например, от скорости света, значение которой будет различно, если измерять его в милях/сек или километрах/сек.

Русский физик Александр Шляхтер проанализировал различные химические элементы из «естественного реактора» Окло, и вычислил значение постоянной тонкой структуры, каким оно было два миллиарда лет назад, когда реактор заработал.

Результат совпадал с современным значением вплоть до шестого знака после запятой.

В конце 1998 года группа астрономов под руководством Джона Вебба внимательно изучала свет, излучаемый крайне далекими, но очень яркими небесными телами, которые называются квазары.

Они обнаружили трудноуловимые изменения характеристик этого света, называемые спектральными линиями, связанных с колебанием различных типов атомов.

Вывод, который они сделали, заключался в том, что много миллиардов лет назад – намного раньше возникновения окловского реактора – колебания атомов были несколько иными, нежели сейчас.

В очень старых облаках газа ранней вселенной значение постоянной тонкой структуры отличалось от сегодняшнего на одну пятидесятитысячную

Для такой области физики это огромное отклонение.

И вряд ли можно предположить, что такой неожиданный результат является следствием погрешности вычислений.

Теория, выдвинутая в 1994 году Тибольтом Дамуром и Александром Поляковым, предполагала отклонения значения постоянной тонкой структуры, но не более одной десятитысячной от результата, полученного командой Вебба.

Всё это очень озадачивало, так что большинство теоретиков благоразумно предпочли свернуть свои проекты и ждать результатов дальнейших исследований.

Вполне вероятно, что это только первая ласточка: возможно нам придётся признать, что в далёких глубинах пространства и времени законы физики могут немного отличаться от привычных нам.

Не обязательно в черепахоподобных масштабах, но.

.

.

отличаются

.

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/26716/89139

Переводчики: Krevedko_boo, alexs2011, onlyan