Заводная ракета - Страница 40

— Но даже если мы можем просто вообразить такое движение, — настаивал Джорджо, — то путешествие в прошлое будет сильно отличаться от путешествия в будущее. Двигаясь в будущее, мы можем одним ударом расколоть камень на кусочки; если мы отправимся в прошлое, кусочки поднимутся в воздух и снова станут единым целым прямо у нас на глазах. Почему эта разница так очевидна… в то время как направления в пространстве — например, север и юг — почти невозможно отличить друг от друга?

— А здесь дело обстоит именно так, как мы и думали, — парировала Ялда. — В отдаленном прошлом энтропия нашей части космоса была намного меньше; неизвестно, существовал ли тогда единый, первородный мир, или нет, но порядка во Вселенной было больше. Направление, вдоль которого энтропия увеличивается, выглядит совершенно иначе, чем направление, вдоль которого она уменьшается — но это не фундаментальное свойство пространства или времени — просто так сложилась история.

Джорджо не был удовлетворен таким ответом:

— Ни одно направление во времени совершенно не похоже ни на одно из направлений в пространстве.

— Дело в том, что нас окружают предметы, которые движутся почти исключительно вдоль оси времени, — объяснила Ялда. — Не потому, что физика обязывает их двигаться именно таким образом, а потому, что у них есть общая история, которая и направила их по такому пути. Все истории видимых для нас миров образуют в четырехмерном пространстве практически прямолинейный пучок кривых. Ближайшая известная нам звезда по своей скорости едва ли дотянет и до гроссовой доли голубого света. И раз уж мы живем в пучке линий, которые практически параллельны друг другу, то нет ничего удивительного в том, что их общее направление кажется нам особенным.

Джорджо направил свою атаку в другое русло:

— Ты говоришь, что физика сама по себе не обязывает наши истории быть практически параллельными друг другу. Значит, согласно твоей теории, тело может двигаться по траектории, которая перпендикулярна нашей?

— Да.

— То есть оно может двигаться с бесконечной скоростью?

Ялда даже не моргнула:

— Да, мы бы описали его именно так. — То, что она и Джорджо воспринимали как область пространства, такое тело могло бы пересечь безо всяких временных затрат. — Но странного в этом не больше, чем в «бесконечном наклоне», который мы приписываем вертикальному шесту: в отличие от горной дороги он добирается до места назначения по вертикали, полностью игнорируя горизонтальное направление. Тело, которое достигает своего пункта назначения, игнорируя то, что мы называем временем, не делает ничего смертельного; на самом деле никакой «бесконечности» в этом нет.

— А как быть с его кинетической энергией? — строго спросил Джорджо. — Половина массы, умноженной на квадрат скорости?

— Это всего лишь приближенная формула, — ответила Ялда. — Ей можно пользоваться только при небольших скоростях.

Она изобразила на своей коже диаграмму:

— Если вы хотите узнать энергию и импульс тела, нужно нарисовать стрелку, длина которой совпадает с массой тела, и направить по касательной к линии, которая описывает ее историю. Если тело кажется вам неподвижным, стрелка будет направлена строго вдоль оси времени; если вам кажется, что оно движется, стрелку нужно наклонить на соответствующий угол.

— Величина, на которую уменьшится высота стрелки — по сравнению с ее неподвижной версией — это кинетическая энергия тела. При небольших скоростях она выражается старой формулой, но с увеличением скорости ее рост замедляется. Импульс тела — это расстояние, которая стрелка занимает в трехмерном пространстве; опять же, если скорость тела невелика, его величина совпадает со старой формулой.

Джорджо сделал вид, что еще не видел этой картинки:

— А что такое «истинная энергия»?

— Естественная мера энергии — это высота стрелки в направлении временной оси, — пояснила Ялда. — В этом случае энергия соотносится со временем точно так же, как импульс соотносится с пространством. Кинетическая энергия — производное, вторичное понятие.

— Но ведь «истинная энергия» уменьшается с увеличением наклона стрелки, — заметил Джорджо. — Значит, когда тело движется… теперь ты утверждаешь, что его энергия станет меньше?

— Да. Другие варианты не имеют смысла, — ответила Ялда.

Глаза Джорджо расширились от восхищения такой неприкрытой дерзостью. «Значит, последние три века научной истории твоя теория просто переворачивает с ног на голову? Я полагаю, что потенциальную энергию ты точно так же хочешь перевернуть?»

— Конечно! Ведь мы определили ее так, чтобы она была согласована с кинетической энергией, а значит, с истинной энергией она соотносится аналогично. — Ялда показала рисунок двух пружин, рядом с которыми находились две стрелки соответствующей длины — иначе говоря, их четырехмерные импульсы. — Когда пружины сжаты и находятся в состоянии покоя, мы говорим, что они обладают большим запасом потенциальной энергии. Теперь посмотрим, что произойдет, если мы отпустим пружины и дадим им возможность растянуться.

— Чтобы истинная энергия сохранялась, высоты соответствующих стрелок в двух парах должны быть одинаковыми до и после расширения пружин. Однако после расширения пружины начинают двигаться, поэтому стрелки приобретают наклон. Это означает, что стрелки второй пары должны быть длиннее, так как в противном случае они не смогут достичь той же самой высоты. Иначе говоря, когда сжатая пружина расслабляется, она приобретает чуть большую массу — а с точки зрения движущегося вместе с ней наблюдателя, и большую истинную энергию. Уменьшение потенциальной энергии приводит к тому, что истинная энергия возрастает. Обе старые энергии инвертированы.