radio.syg.ma


radio.syg.ma is a community platform for mixes, podcasts, live recordings and releases by independent musicians, sound artists and collectives
Create post

Больше, чем физика. Часть 10. Отрицательная масса

Александр Чушков



Как известно, драконов не существует. Эта примитивная констатация может удовлетворить лишь ум простака, но отнюдь не ученого; банальность бытия установлена слишком давно и не заслуживает более ни единого словечка. Гениальный Цереброн Эмдеэртий, атаковав проблему методами точных наук, установил, что имеется три типа драконов: нулевые, мнимые и отрицательные. Все они, как было сказано, не существуют, однако каждый тип — на свой особый манер.

(Станислав Лев «Кибериада»)


Изучая природу, учёный, если это настоящий учёный, обязательно будет подходить к той черте, за которой начинается невозможное. И, если это настоящий учёный, то он, конечно, будет стараться заглянуть в это невозможное. Но, поскольку он — настоящий учёный, то он вынужден будет признать, что в этом самом невозможном его наука бессильна.

Физика даёт прекрасный набор инструментов для изучения возможного, но для невозможного все эти инструменты непригодны. Для невозможного нужно что-то другое, что лежит за пределами физики. Поэтому физика невозможное не изучает. Физика честно говорит: «это лежит за пределами моей компетенции». А если кто-то, выдавая себя за учёного, начинает объяснять невозможное с помощью физики, или какой-то другой естественной науки, то можно смело утверждать, что перед нами не учёный, а шарлатан.

А кто же тогда может изучать невозможное? У кого есть необходимый для этого набор инструментов? Таким набором инструментов может обладать художник. Художник в широком смысле слова. Многие, наверное, знают, что слово «артист» с латыни переводится как «художник», и означает не только того, кто пишет картины, а любого творческого человека. В украинском языке есть аналогичное слово: «митець», то есть, человек искусства. Человек искусства со своим художественным восприятием мира может ориентироваться в том, что лежит за гранью возможного.

Но у артиста, у художника другая беда, он не знает туда дороги. Ведь, чтоб попасть в невозможное, надо пройти путь по возможному, а возможное лежит в компетенции учёного, а не художника. Выходит, что художник может попасть в невозможное только случайно. И такие случайные попадания туда, такие прогулки по невозможному для него могут быть весьма опасными. Тут можно вспоминать судьбу Гоголя, Достоевского, Булгакова — для каждого из них проникновение в невозможное не прошло безболезненно. Для того чтобы входить в невозможное и выходить из него без тяжёлых последствий, надо хорошо знать дорогу туда и обратно. А дорогу эту знают учёные, в первую очередь, физики. Значит, чтобы соприкасаться с невозможным, надо хорошенько освоиться в возможном.

Вообще, что у нас получается? У нас есть учёные, которые знают дорогу в невозможное и обратно, но не знают, как ориентироваться в невозможном, и есть художники, которые умеют там ориентироваться, но не знают туда дороги. Такая вот засада. Поэтому главной интеллектуальной задачей XXI века я считаю создание такого познавательного аппарата, который соединит науку и искусство. А главной педагогической задачей XXI века я считаю создание такой системы образования, которая сможет готовить людей развитых всесторонне, владеющих как научным подходом, так и художественным чутьём. Если сейчас есть деление людей на технарей и гуманитариев, или, как ещё говорят на физиков и лириков, то в будущем каждый уважающий себя человек должен стать и физиком, и лириком одновременно.

Собственно для этого я и создаю данный цикл.

В прошлый раз, говоря об объектах абсолютного холода, я сказал, что такие объекты должны состоять не из молекул, а из чего-то принципиально другого, обладающего принципиально иными свойствами. О каких свойствах идёт речь? Прежде всего, о массе.

Температура, как мы помним, это — мера энергии молекул, из которых состоит тело. А энергия движения молекул, или их кинетическая энергия зависит от двух параметров: от скорости и от массы. От скорости в большей степени, чем от массы. Зависимость кинетической энергии от массы — линейная, а зависимость кинетической энергии от скорости — квадратичная. То есть, если массу увеличить вдвое, то и кинетическая энергия возрастёт вдвое, а если скорость увеличить вдвое, то кинетическая энергия возрастёт в четыре раза. А если втрое, то — в девять раз, вчетверо — в шестнадцать, и так далее, — это квадратичная зависимость.

Так вот, какими должны быть масса и скорость молекул, чтобы их кинетическая энергия, а, следовательно, и температура тела, из них состоящего, была отрицательной? Либо у этих молекул должна быть отрицательная масса, либо — мнимая скорость. Но мнимые числа — это такая математическая абстракция, что представить себе мнимую скорость даже я не могу, при всём моём воображении, а вот отрицательная масса — это, хотя и невозможное, но такое, что можно себе представить.

Прежде всего, что такое масса? Те, кто совсем не знают физики путают массу с весом, но я надеюсь, что тут таких нет. Итак, масса — это мера инертности (не путать с инерцией!). У каждого физического тела есть такое неотъемлемое свойство как инертность. Инертность — это свойство тела сохранять своё состояние. Либо это состояние покоя, неподвижности, либо наоборот — состояние движения. К примеру, мячик сдвинуть легко, а шкаф тяжело. Велосипед остановить легче, чем грузовой автомобиль. Это есть инертность. А количественная мера инертности называется массой. Масса тела может быть больше, может меньше, но она всегда больше нуля. Следовательно, и инерция тела всегда положительная.

А что значит, отрицательная масса, если таковая где-то будет обнаружена? Это означает, что тело обладает отрицательной инертностью. Как выражается положительная инертность? Мы мячик толкаем, он катится, мы препятствуем его движению, он останавливается. Это — естественно, это — положительная инертность. Значит, как будет вести себя тело с отрицательной инертность и отрицательной массой? Оно будет вести себя строго наоборот: мы его толкаем вперёд, оно движется назад, мы его пытаемся остановить, оно разгоняется. Таких тел, тел с отрицательной инерцией обнаружено не было, и, вполне возможно, что в нашей Вселенной таких тел не существует. А вот за пределами Вселенной…

Если вспомнить мои предыдущие выпуски, то в них я несколько раз пытался заглянуть за границы нашей Вселенной, за границы возможного. Когда я говорил о горизонте событий, о чёрных дырах, о сверхсветовых скоростях, об обратном течении времени и, наконец, о температурах ниже абсолютного нуля.

Так вот, из чего должно состоять тело с отрицательной массой? Не из молекул, а из чего-то принципиально другого, из частиц, масса которых тоже — отрицательная. Но если масса частиц — отрицательная, значит, и их кинетическая энергия — тоже отрицательная (если кто помнит, формулу кинетической энергии — mv2/2). Но если их кинетическая энергия — отрицательная, значит, и мера средней кинетической энергии таких частиц, то есть, температура — тоже будет отрицательная. Вернее, это будет уже не совсем температура, поскольку такое тело состоит из не совсем молекул.

Ещё интересно поразмыслить о том, как будут вести себя такие не совсем молекулы, ведь у них будет отрицательная инертность, значит, при взаимных столкновениях они будут двигаться не так, как обычные молекулы. И притягиваться между собой и отталкиваться они будут совершенно ненормальным образом. Какие структуры смогут образовывать такие частицы, об этом вы можете пофантазировать самостоятельно.

А пока остановимся ещё на одной физической величине, которую так же называют массой. Странно, не правда ли? Две физических величины, а называются одинаково? Бывает ли такое? Оказывается, бывает. Есть масса, которая является мерой инертности, а есть и другая масса, которая является мерой другого неотъемлемого свойства тела — мерой гравитации. Гравитации я уже частично касался, когда говорил о чёрных дырах. Вот теперь остановимся на ней поподробнее.

Подпишитесь на наш канал в Telegram, чтобы читать лучшие материалы платформы и быть в курсе всего, что происходит на сигме.

Author