Само пространство Ц вакуум, который содержит эне
ргию и материю, имеет свойства. Одно из них Ц это его геометрия, которая м
ожет быть описана, если рассматривать время как особое измерение. Эта ге
ометрия заставляет скорость света отступать перед ускоряющимся космич
еским кораблём во многом подобно тому как горизонт отступает перед движ
ущимся по морю кораблём: скорость света, подобно горизонту всегда равноу
далена во всех направлениях. Но аналогия здесь заканчивается Ц это подо
бие никак не поясняет кривизну пространства. Достаточно запомнить, что п
редельная скорость Ц это не что-то такое грубое и что можно преодолеть, к
ак "световой барьер". Объекты всегда могут двигаться быстрее, но не быстре
е света.
Люди давно мечтали о контроле над гравитацией. В издании 1962 года книги "Оче
ртания будущего" Артур Ц. Кларк писал, что "Из всех сил гравитация Ц самая
загадочная и самая неумолимая", и дальше продолжал, предлагая мысль, что м
ы однажды разработаем подходящие устройства для управления гравитацие
й. Однако действительно ли гравитация такая таинственная? В общей теории
относительности Эйнштейн описывал гравитацию как кривизну в простран
ственно-временной структуре вакуума. Математическое описание этого эл
егантно и точно, и делает предсказания, которые прошли через все испытан
ия, с тех пор предпринимаемые.
Гравитация не более и не менее неумолима, чем остальные силы. Никто не мож
ет заставить валун потерять свою гравитацию, но также никто не может зас
тавить электрон потерять свой электрический заряд или электрический т
ок Ц своё магнитное поле. Мы управляем электрическими и магнитными поля
ми, передвигая частицы, которые их создают; мы можем управлять гравитаци
онными полями аналогичным образом, передвигая обычные массы. Представл
яется, что мы не можем изучить секрет управления за гравитацией, потому ч
то мы уже это сделали.
Ребёнок с маленьким магнитиком может поднять гвоздь, используя магнитн
ое поле, чтобы преодолеть гравитационное притяжение Земли. Но к сожалени
ю для страстного желания инженеров, работающих с гравитацией, использов
ание гравитации, чтобы поднять гвоздь, требует огромной массы. Если прям
о у вас над головой будет находиться Венера Ц это почти сделает то, что ну
жно, пока она не упадёт на вас.
Инженеры возбуждают электромагнитные волны, передвигая электрические
заряды туда-сюда в антенне; можно возбудить гравитационные волны, перем
ещая камень в воздухе. Но опять же, гравитационный эффект слабый. Хотя в ра
диостанции мощностью в один киловатт нет ничего необычного, перемещени
е и закручивание всей массы солнечной системы вместе взятой не может выд
елить так много, как один киловатт гравитационных волн.
Мы понимаем гравитацию достаточно хорошо; в этом просто нет большой поль
зы для построения машин намного легче чем Луна. Но устройства с использо
ванием большой массы, будут работать. Гидроэлектростанция Ц часть грав
итационной машины (другая часть Ц Земля), которая извлекает энергию из п
адающей массы. Машины, используя чёрные дыры, будут способны извлекать э
нергию из падающей массы более чем с 50-процентной эффективностью, основы
ваясь на формуле Е=mc 2
Вылить одно ведро воды в чёрную дыру выделило бы столько же энергии, скол
ько переливание нескольких триллионов вёдер воды через генератор дамб
ы гидроэлектростанции в километр высотой.
Поскольку законы гравитации описывают, как искривляется вакуум, они так
же применимы к научно-фантастическим "искривлениям пространства". По-ви
димому, туннели из одной точки пространства в другую были бы нестабильны
, даже если они могли бы быть прежде созданы. Это не позволяет будущим косм
ическим кораблям достигать отдалённых точек быстрее, чем свет, использу
я короткий путь вокруг лежащего посреди пространства, и это ограничение
в перемещении в свою очередь устанавливает предел росту.
По-видимому, закон Эйнштейна даёт аккуратное описание общей геометрии в
акуума. Если так, то пределы, которые получаются в результате, неизбежны: в
ы можете избавиться почти от всего, но не от самого вакуума.
Другие законы и пределы выглядят неизбежными по аналогичным причинам. В
действительности физики всё больше приходят тому, чтобы описывать все ф
изические законы в терминах структуры вакуума. Гравитационные волны Ц
определённый тип колебаний вакуума; чёрные дыры Ц определённый тип зав
ихрения. Аналогично, радиоволны Ц другой вид колебаний вакуума, а элеме
нтарные частицы Ц ещё один, очень отличающийся вид завихрения (которые
в некоторых теориях напоминает крошечные вибрирующие струны). С этой точ
ки зрения существует только одно вещество во вселенной Ц вакуум, но оно
принимает множество форм, включая те структуры, которые мы называем "твё
рдой материей". Этот взгляд наводит на мысль о неизбежных свойствах есте
ственного закона. Если единое вещество, которое заполняет вселенную Ц э
то и есть вселенная, то его свойства ограничивают то, что мы можем делать.

Однако странность современной физики ведёт к тому, что большинство люде
й ей не верят. Революции, которые произвели квантовая механика и относит
ельность, породили разговоры о "принципе относительности", "волновой при
роде материи", "материи, которая суть энергия" и "искривлённом пространств
е-времени". Атмосфера парадокса окружает эти идеи и таким образом саму фи
зику. Понятно, что новые технологии должны выглядеть для нас странно, но п
очему древние и неизменные законы природы оказываются загадочными и шо
кирующими?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117