Заводная ракета - Страница 37

После этого она отдыхала два дня — только ела, спала и совершала короткие прогулки по тропинке, ведущей к обсерватории. Туллия предупреждала, что перенапрягаться не стоит; жертвой теплового удара мог стать кто угодно. После неприятности, которая случилась во время восхождения, ей следовало вести себя более осмотрительно.

Она попытала счастья с другой звездой, Лепато. На нее у Ялды ушла вся ночь, но теперь ее разум был чист, и к рассвету ей, наконец, удалось подстроиться под слабый след Лепато с помощью зеркала нужной формы. Свет звезд оказался не таким уж недолговечным и неуловимым; при должном терпении его подобие можно было даже запечатлеть в камне и дереве.

Ялда провела на Бесподобной уже целую череду и семь дней, и располагала данными по дюжине звезд. Пришло время заняться осмыслением собранного материала. Свернувшись калачиком на наблюдательной скамье, которую она перенесла в кабинет, Ялда внимательно изучила форму кривой, проходящей через экспериментальные точки.

Скорость света увеличивалась по мере уменьшения длины волны. В таком случае обе величины вполне могли быть связаны самой обыкновенной обратно пропорциональной зависимостью. И если это действительно так, то их произведение всегда будет равно одной и той же величине.

Ялда проверила эту гипотезу на дюжине точек по всему спектру. Произведение оказалось разным, и разница была слишком большой, чтобы ее можно было списать на погрешность из-за неточных данных.

Но даже если реальная взаимосвязь была более сложной, чем следовало из ее первоначальной наивной догадки, она все равно могла быть на верном пути. Ялда построила еще один график, и на этот раз изобразила на нем зависимость между длиной волны и величиной, обратной скорости.

Если бы ее наивная догадка была верна, график бы выглядел как идеально прямая линия, а объяснить столь систематический перегиб точек через линию наилучшего приближения одними лишь случайными ошибками было невозможно.

Собственно говоря, эмпирическая кривая была похожа на сегмент параболы или гиперболы — некой кривой второго порядка. Ялда пробовала возводить обращенную скорость в квадрат, но на графике все равно оставался небольшой изгиб. Она попробовала сделать наоборот и возвести в квадрат длину волны, но результат был ничуть не лучше.

Тогда она возвела в квадрат обе величины.

Ялда находилась в таком возбуждении, что не могла сидеть на месте; она вышла из кабинета и прошлась по тропинке. Линейное соотношение между квадратами двух величин не было ни настолько простым, чтобы вызывать сомнение, ни настолько запутанным или сложным, чтобы оказаться бесполезным. Возможно, формула служила всего лишь аппроксимацией реальной зависимости, но для начала стоило ограничиться изучением ее следствий, что само по себе представляло достаточно сложную задачу.

Свет был волной довольно-таки странного рода. При обычных условиях упругие волны в струне или волны давления в газе распространялись с постоянной скоростью вне зависимости от длины волны. Это правило вполне допускало некоторые экзотические исключения, однако в самом свете ничего экзотического не было. Единственный факт, который не вызывал сомнений, заключался в том, что скорость светового луча существенно зависела от его цвета — чтобы убедиться в этом, достаточно было просто взглянуть на звездное небо.

Одно из следствий переменной скорости заключалось в том, что импульс света, вообще говоря, не обязан был двигаться в том же направлении, что и его отдельные волновые фронты. Как бы странно это ни звучало, но сам факт стал ясен уже после первых умозрительных попыток измерения длин волн, предпринятых Джорджо. Любой импульс света, каким бы чистым нам ни казался его свет, всегда будет содержать хотя бы небольшой спектр волн различной длины. А поскольку скорость движения волны зависит от ее длины, то точки, в которых волновые фронты накладывались и взаимно усиливали друг друга, не станут беззаботно следовать за движением самих фронтов, как это происходило в случае колеблющейся струны. Более того, при достаточно большой пробуксовке скоростей они бы стали двигаться в противоположные стороны.

Ялда изобразила на коже схематичный рисунок, сделанный на одной из лекций Джорджо. При помощи простых вычислений Джоржо убедил ее, что если бы она каким-то образом смогла наблюдать за движением светового импульса, то ей бы показалось, что фронты волн внутри него скользят в обратную сторону.

Как ее собственные выводы дополняли эту картину? Теперь поведение двух различных аспектов света можно было объяснить более точно. Выбрав, к примеру, импульс красного света, она могла бы изобразить на графике его перемещение в пространстве одновременно с обратным движение соответствующих волновых фронтов.

Она вернулась в кабинет, чтобы свериться со своими записями; затем она нарисовала на груди новую диаграмму.

Размышляя над рисунком, Ялда неожиданно отметила удивительное сходство с изображением луча света и сопутствующих его волновых фронтов в конкретный момент времени. Главным отличием был досадный наклон между фронтами и «лучом» — роль которого в данном случае играла линия, изображавшая историю импульса.