Ошибки нет. Пересчитайте снова, на этот раз в метрической системе. Найдите справочник и проверьте уравнения. Ответ вы найдете чуть ниже, но пока в него не заглядывайте; мы поговорим о других путешествиях, которые вы сможете совершить в 2000 году, если говорите дома на японском или немецком - или даже английском, если Проксмайр и его присные не будут переизбраны.
Подсчитайте длительность того же пути, но только при ускорении в одну сотую g. При такой тяге я буду весить меньше собственных ботинок.
Гм-м! Получается, что один из ответов ошибочный.
Потерпите немного и на этот раз повторите вычисления для ускорения в одно g - того самого, что вы испытываете, лежа в кровати. (См. статью Эйнштейна, написанную в 1905 году)
(Странно. Должно быть, все три ответа ошибочны.)
Потерпите еще немного. Давайте решим все три задачки снова, но для полета к Плутону - в 2006 году плюс или минус год. Почему именно в этом? Потому что сейчас Плутон нырнул внутрь орбиты Нептуна и не достигнет перигелия до 1989 года, а я хочу, чтобы он находился подальше - у меня в шляпе припасен кролик.
Плутон вынырнет обратно в 2003 году и в 2006 году будет (с точностью до пары миллионов миль) на расстоянии в 31.6 астрономических единиц (АЕ) от Солнца. Одна АЕ равна 92.9 миллиона миль, или 1.496 X 10 в 13-й степени сантиметрам.
Теперь посчитайте длительность полета туда и обратно (63.2 АЕ) с постоянным ускорением в одну, одну десятую и одну сотую силы тяжести. Свои труды мы посвятим Клайду Томбо - единственному живущему среди нас человеку, открывшему новую планету и затратившему на это месяцы кропотливого труда по изучению тысяч астрономических фотографий.
Некоторые полагают, что Плутон некогда был спутником другой планеты, и его малые размеры делают это предположение вероятным. Но сейчас это не спутник. Он и слишком велик, и слишком далек от Солнца, чтобы быть астероидом или кометой. Так что это планета - или нечто настолько экзотичное, что представляет собой еще более ценную добычу.
Плутон остается самым таинственным и самым интригующим небесным телом. Планета размером и массой с Марс, но очень далекая может и не представлять особого интереса... но представьте ее в роли заправочной станции. Во многих художественных произведениях и научных проектах говорится об использовании газовых гигантов и/или колец Сатурна как источников горючего. Но если Плутон состоит из метанового или водяного льда, замерзшего водорода или их смеси, те как источник горючего - обычного, ядерного иди просто реакционной массы - Плутон имеет одно чрезвычайно важное преимущество перед газовыми гигантами: он не находится на дне ужасающе глубокого гравитационного колодца.
Кончили считать? Тогда посмотрите на таблицу.
Сравнение времени полета туда и обратно для различных величин постоянного ускорения
Земля-Марс- Земля Ускорение Земля-Плутон- Земля
4.59 дня 1 g 4.59 недели
14.5 дня 0.1 g 14.5 недели
45.9 дня 0.01 g 45.9 недели
145 дней 0.001 g 145 недель
Вот вам и кролик из шляпы. Вы уже заметили, что цифры длительности пути в обеих колонках совершенно одинаковы, только для Марса они означают дни, а для Плутона - недели, то есть для кораблей любой конструкции, но с постоянным ускорением Плутон всего в семь раз дальше, чем Марс, хотя расстояние-до Плутона в милях примерно в 50 раз больше.
Я добавил еще пример для величины ускорения в одну тысячную силы тяжести, потому что сейчас (я пишу это в 1979 году) мы не знаем, как построить КПУ для долгих полетов при 1 g, 0.1 g и даже 0.01 g; третий закон Ньютона (из которого можно вывести все остальные законы реактивного движения) пока подрезает нам крылья. Но только временно. Есть еще и Е=m*c_в_квадрате, есть и несколько способов "питаться подножным кормом", набирая прямо в космосе необходимую реакционную массу. Наберитесь терпения, все это еще очень ново. Большинство из вас, читающих эти строки, доживет до появления кораблей, способных выдавать постоянно 0.1 g или даже больше, - и вы еще сможете провести отпуск в космосе - и скоро! Я, вероятно, до них не доживу, но вы сможете. (Я не жалуюсь, сержант, - я родился в век лошади с телегой, а дожил до того дня, когда увидел шагающих по Луне людей и прямую трансляцию с поверхности Марса. Я свою долю получил!)
Но если вас устраивает постоянное ускорение порядка 0.001 g, мы можем начать космический проект хоть сегодня, потому что уже имеется несколько способов постройки кораблей с таким ускорением - хотя бы со световым парусом.
Я предпочитаю говорить именно о таких, летящих под дуновением "солнечного ветра", потому что последний добавленный мною пример (0.001 g) показывает, что вся Солнечная система доступна нам прямо сейчас и нет никакой необходимости дожидаться 2000 года и разных технологических прорывов.
Десять недель до Марса... полет до Плутона и обратно на расстояние 31.6 АЕ за 2 года и 9 месяцев... или такой же полет до афелия Плутона, самой дальней известной нам точки системы (более удаленной, чем зимний дом комет).
Десять недель... пилигримам на "Мэйфлауэре" потребовалось девять недель и три дня, чтобы пересечь Атлантику.
Два года и девять месяцев - такой была в прошлом веке нормальная длительность коммерческого плавания для клипера, направляющегося из Бостона в Китай... а ведь купцы-янки после таких плаваний богатели.
Три года и двадцать пять недель - многовато для торговли с Китаем в XIX столетии... но никто и не захочет отправляться в столь длительный полет к Плутону, потому что Плутон достигнет афелия лишь в 2113 году, а к тому времени у нас будут корабли, которые смогут долететь до него (с постоянным ускорением и разворотом на середине пути) за три недели.
Прошу вас также отметить, что Англия, Голландия, Испания и Португалия создали империи планетного масштаба при помощи кораблей, у которых на дорогу туда и обратно уходило столько же времени, сколько уйдет у космического корабля с ускорением в 0.001 g. В открытом море или космосе важно не расстояние, а время. Все впечатляющие достижения наших астронавтов были достигнуты во время инерционных полетов, в невесомости, и потому могут быть приравнены к плаванию на плоту по Миссисипи. Но даже самое малое постоянное ускорение превращает Солнечную систему в прибыльное коммерческое предприятие.
А теперь вернемся на Землю.
11. 1950 Ваш личный телефон будет настолько мал, что его можно будет носить с собой в сумочке. Домашний телефон станет записывать сообщения, отвечать на простые запросы и передавать изображение.
1965 Новых комментариев нет.
1980 Это предсказание оказалось тривиальным и робким. Оно по большей части уже сбылось, а остальное телефонные компании готовы предоставить уже сейчас, только за отдельную плату. В 2000 году, когда современные для того времени телефоны будут подключены к домашнему компьютеру (тогда они станут столь же привычными, как сейчас унитаз с бачком), у вас в распоряжении будет объемное головидение и стереозвук. Артур Кларк говорит, что это уничтожит большинство личных контактов в бизнесе. Я согласен с аргументами мистера Кларка, но возражаю против его выводов; для нас, потомков любопытных обезьян, замены личным контактам просто нет, мы ими наслаждаемся и заполняем ими духовные потребности.
Кроме того, деловые совещания частенько служат поводом побездельничать в рабочее время, а деловые конференции нередко одаривают нас кое-какими выгодами римских сатурналий.
Тем не менее я дожидаюсь головидеостереотелефонов, но от личных контактов не отказываюсь.
12. 1950 На Марсе будет найдена разумная жизнь.
1965 После всем известных удручающих фотографий человек, предсказывающий разумную жизнь на Марсе, смотрится довольно глупо. Но я не стану отказываться от своего мнения до тех пор, пока Марс не будет тщательно исследован. Пока что у нас нет представления - и данных - о том, насколько распространенной и разнообразной может оказаться жизнь в нашей Галактике; жизнь, которую мы не знаем, может развиться на планете любого сорта... и наши современные знания химии этого не отрицают. Речь-то шла о жизни такой, какой мы ее знаем, а она подразумевает земные условия окружающей среды.
Но если, по-вашему, мои слова выдают детское нежелание расстаться с мечтой о прекрасной марсианской принцессе до тех пор, пока меня к этому не вынудят, то я спорить с вами не буду - просто подожду.
1980 Фотографии, сделанные на Марсе спускаемыми аппаратами и их орбитальными коллегами, делают предсказание разумной жизни на этой планете еще более глупым. Но новые снимки и новые данные делают Марс еще более загадочным. И я упрямлюсь потому, что считаю жизнь вездесущей, - называйте это религиозным мнением, если хотите. Но помните о двух вещах: почти все дискуссии шли о жизни такой, какой мы ее знаем... а как насчет жизни, которой мы не знаем? И если марсиане, жили в те времена, когда формировались эти изумительные каньоны и долины, то не укрылись ли они под грунтом, когда атмосфера начала становиться разреженной? На сегодня, несмотря на превосходные фотографии, у нас есть лишь очень скудная информация; спускаемые аппараты сели на Марсе в местах, которые на Земле можно приравнять одно к Канадской тундре, а другое - к Антарктике. Едва ли этого достаточно для решения проблемы "есть ли жизнь на третьей планете Солнечной системы?"
(А есть ли разумная жизнь в Вашингтоне, округ Колумбия?)
Но если Марс на самом деле необитаем, то вскоре начнется такая земельная гонка, по сравнению с которой схватки из-за земельных участков в Оклахоме покажутся детскими шалостями. Поскольку в нашу жизнь входит E= m*c_в _ квадрате, любое частное земельное владение потенциально очень ценно; его можно приспособить под нужды землян. Уже столько опубликовано фантастики и серьезных научных статей на тему о том, как переделать Марс под наши нужды, что мне нечего к ним добавить, разве что следующее.
Энергия там не проблема. На таком расстоянии солнечный свет слабеет до 0.43% от максимальной величины на Земле - но Марс получает ее целиком и круглые сутки, за исключением периодов редких пыльных бурь. Для сравнения: максимум, что получает Филадельфия (и ей подобные места), едва достигает 0.35% , а пасмурные дни здесь нередки. Марсу даже не требуются солнечные электростанции на орбите; энергию дешевле добывать на поверхности.
Но не удивляйтесь, если японцы потребуют от вас очень высокую плату за право поставить их визу в ваш паспорт плюс предъявить депозит на оплату обратного билета, или же, если вы попросите иммигрантскую визу, плата еще больше возрастет, а у вас еще попросят документ о владении нужной для колонистов профессией.
Потому что в Токио есть разумная жизнь.
13. 1950 Самыми обычными станут поездки со скоростью тысяча миль в час при себестоимости один цент за милю. Короткие поездки будут совершаться по вакуумированным подземным туннелям с огромной скоростью.
1965 Тринадцатое предсказание необходимо уточнить : тот цент, что я упоминал, был частью доллара 1950 года. Но наша валюта прошла долгий путь непрерывной инфляции, и ни одна нация в истории еще не заходила настолько далеко по этому пути, не достигнув взрывной фазы инфляции. Гамбургеры за десять долларов? Приятель, да мы приближаемся к гамбургеру за сто долларов... а то и круче: к гамбургеру только в обмен на что-то.
Но пока гамбургеров достаточно, это всего лишь мелкое неудобство, а не несчастье.
1980 Вынужден снова уточнить стоимость "цента". В 1950 году золото стоило 35 долларов за тройскую унцию; сегодня утром цена на Лондонской бирже была 374 доллара за унцию. На прошлой неделе мы с женой летали самолетом из Сан-Франциско в Балтимору и обратно. Мы не летели люксом и не пользовались никакими скидками, просто купили те билеты, что достались.
С учетом фактора инфляции, то есть 35/374, наши билеты стоили самую малость - менее цента за милю в долларах 1950 года. С этого момента я лучше буду выражать цены в унциях золота иди швейцарских франках, потому что даже Человек в Белом доме не подозревает об инфляции. Насчет тех подземных туннелей: к 2000 году возможно, даже вероятно. Но вряд ли их строительство начнут финансировать, пока доллар не стабилизируется - об этом весьма болезненном пр о цессе правительство предпочитает умалчивать.
14. 1950 Главным направлением прикладной физики станет управление гравитацией.
1965 Это предсказание остается в силе. Но современная физика пребывает в состоянии радикальных изменений, и новые данные накапливаются быстрее, чем их удается переработать. Все гадают, куда мы идем, но чем более дикие предположения вы высказываете, тем больше вероятность того, что вы попадете в точку. Когда число "элементарных частиц" достигло половины списка "стабильных" химических элементов, зрителю уже нужна программка, чтобы не забыть имена актеров. На другом конце шкалы масштабов появились "квазары" квазизвездные объекты; радиоастрономия сменила на месте лидера оптическую астрономию с ее телескопами, и мы уже несколько раз переписали картину Вселенной, всякий раз увеличивая и усложняя ее. Не знаю, какая теория появилась на этой неделе, но это к лучшему, потому что она все равно устареет, когда эти строки будут напечатаны. В 1950 году физика плазмы едва зарождалась, то же самое можно сказать и о физике твердого тела. Сейчас в физике Золотой век - и полная анархия.
1980 Основное предсказание не меняется. Физики, как теоретики, так и экспериментаторы, сейчас работают над природой гравитации настолько упорно, что через двадцать лет прикладная физика уже станет пытаться ею управлять. Но отметьте слово "пытаться" - до полного успеха путь может оказаться очень долгим. Если когда они его и добьются, результатом, вероятно, станет космический корабль, не являющийся ракетой, - и Галактика наша! (Если только мы не наткнемся на еще более умную, злобную и упрямую расу, которая нас убьет, поработит или съест - или сделает все сразу.)
Физика частиц: ситуация сейчас еще более запутанная, чем в 1965 году. Ученым теперь известно более 200 видов хадронов, "элементарных" тяжелых частиц. Чтобы избавиться от конфуза, была изобретена математическая конструкция под названием "кварк". Кварки, подобно мороженому, имеют на любой цвет и вкус... плюс спин, очарование, правду и красоту (или верх и низ вместо правды и красоты. Возможно, правда, в список не входит... только не шутите, пожалуйста, на этот счет, потому что физики не шутят, и я тоже).
Сложите вместе кварки, имеющие разные атрибуты, и вы получите (наверное) все 200 с лишком хадронов (а заодно в качестве премии и систему лептонов, то есть легких частиц).
Все это просто прекрасно... вот только никому до сих пор не удалось выловить ни единого кварка. Кварки, если они существуют, являются нам в виде кучки хадронов - и не как Бог на душу положит, а в соответствии с законами, присущими каждой из групп хадронов.
И вот появляется Кеннет А. Джонсон, доктор наук, получивший ученую степень в Гарварде в 1955 году, профессор физики Массачусетского технологического института (что однозначно причисляет его к группе ведущих физиков мира), со статьей (" Scientific American ", июль 1979 года, стр. 112), озаглавленной "Сумочная модель упаковки кварков", и в этой статье он утверждает, что кварки невозможно поймать именно потому, что они прикрыты некой вечной паранджой, и потому их невозможно увидеть даже в виде следа в детекторе частиц.
Я не собираюсь подшучивать над доктором Джонсоном; он очень умный человек и очень старался разъяснить этот трудный вопрос так, чтобы его поняли даже невежды вроде меня.
А пока советую вам дожидаться 2000 года, почитывая "Охоту на змеря" [снарка ?] Льюиса Кэрролла. Информации у нас с избытком; глядишь, лет за двадцать картина упростится. Может быть...
15. 1950 В обозримом будущем мы не достигнем уровня "мирового государства". Тем не менее коммунизм с лица планеты исчезнет.
1965 Свое пятнадцатое предсказание буду упорно отстаивать.
1980 Продолжаю настаивать на первом предложении этого предсказания. Что касается второго, тут я могу извернуться, отметив, что на этой планете ни одно государство, называющее себя марксистским, социалистическим или коммунистическим, не смогло воплотить в жизнь систему, описанную в работах Карла Маркса и Фридриха Энгельса. И никогда не сможет: утопия Маркса людям, какие они есть, попросту не подходит. Государство не "отомрет".
Но я не могу скрыть своей тревоги по поводу политических событий последних 15-20 лет. По меньшей мере две трети территории нашей планеты называют себя марксистскими государствами. Еще одна большая группа стран - военные диктатуры. Другая большая группа (включая Соединенные Штаты) конституционные демократические республики, но они настолько нашпигованы социализмом ("государство пособий"), что движутся к банкротству и краху.
Насколько я вижу сейчас, единственной причиной, способной вызвать коллапс марксистских государств за столь короткий срок, как двадцать лет, может стать завоевание и оккупация США Советским Союзом - и двадцать лет назад я считал вероятность такого события весьма большой. (Теперь, учитывая нынешнее трехстороннее противостояние, я стал большим оптимистом.)
Если нас оккупируют, коммунистический миф может довольно быстро рухнуть. Мы лет пятьдесят подпирали и поддерживали их (и частенько!), когда они оказывались в реальной беде.
16. 1956 Всеми самолетами будет управлять гигантская радарная сеть континентального масштаба, находящаяся под контролем многочисленных электронных "мозгов".
1965 Новых комментариев нет.
1980 Предсказание не снимается - хотя может оказаться лишь моими благими пожеланиями. Такая система была разработана более тридцати лет назад; Конгресс не станет ее покупать. Сегодня она обойдется еще дороже... а насущная потребность в ней возросла еще больше. Тот, кто побывал в башне управления перегруженного аэропорта или кабине коммерческого самолета во время взлета или посадки на такой аэродром, знает, что я имею в виду. Все наши аэропорты перегружены, но если вам приходилось прилетать или улетать из Сан-Диего или из Чикаго... к чему продолжать список? Самолеты у нас прекрасные... но вот методы управления воздушным движением по результату сравнимы с Манхэттеном, внезапно лишившимся всех светофоров.