Заводная ракета - Страница 57

Бумага заметно потемнела в трех местах; три узких черных полоски указывали — если память не подводила Ялду — на местоположение оттенков красного, желтого и голубого цвета. Бумага не запечатлела весь спектр, однако тот факт, что реакция была избирательной и не охватывала полный спектр, лишь увеличивал ее ценность. От черной кляксы, которая целиком покрывала звездный шлейф или след гремучей звезды, не было никакого толка. Эта система могла одновременно запечатлеть местоположение трех конкретных оттенков; благодаря ей, наконец-то, появилась возможность численно описать те свойства гремучих звезд, наблюдение которых до сих пор ограничивалось лишь мимолетными впечатлениями.

— Это просто замечательно! — восторженно заметила она.

— Я рад, что тебя все устраивает, — скромно произнес Корнелио.

— А эта бумага когда-нибудь…?

— Воспламеняется? Нет. Эта реакция принципиально отличается от старой.

— Тогда это просто идеально. Я даже не знаю, что сказать.

Корнелио уже подготовил целую коробку обработанной бумаги и штатив со склянками для активации. — Теперь они твои. Когда тебе понадобится еще, просто дай мне знать.

— Спасибо.

Ялда уже знала, как будет выглядеть устройство, которое она соорудит для сбора данных о гремучих звездах, но было бы невежливо просто сбежать, прихватив с собой этот щедрый подарок.

— Не знаю, было ли у тебя время на что-то, кроме светозаписи, но мне было бы интересно послушать, как продвигаются твои остальные исследования, — сказала она.

— Теоретической работой я тоже занимался, — ответил Корнелио. — Вращательная физика подтвердила, что наши предыдущие измерения разницы в уровне химической энергии верны, но ее следствия требуют дальнейшего изучения. По сути нам приходится заново изобретать большую часть термодинамики.

— Звучит как-то уж слишком радикально, — сказала Ялда.

— А если я скажу тебе, что согласно твоей теории все в этой комнате горячее бесконечно горячей температуры, этого будет достаточно, чтобы переписать учебники? — спросил Корнелио.

— Бесконечность — моя самая нелюбимая температура, — призналась Ялда. — Но если ты серьезно, то я готова отказаться от своих слов.

— Тогда давай назовем их температуру отрицательной, — мягко прожужжал Корнелио. — Формально это действительно так, хотя у первого описания есть свои преимущества.

Второй вариант устраивал Ялду куда больше. — Я полагаю, что если истинная энергия по своему смыслу противоположна кинетической, то чтобы избежать противоречий, мы могли бы просто приписать всем температурам отрицательную величину. Раз уж горячий газ обладает меньшей истинной энергией, чем холодный, то его температура должна быть ниже… так?

Корнелио смотрел на нее ожесточенным взглядом, но вежливость не позволяла ему в полной мере выразить свои чувства при помощи слов.

— Я же физик, будь снисходительнее! — взмолилась Ялда. — Термодинамика — твоя вотчина. А я ничего, кроме идеальных газов, не изучала.

— Температура — это не синоним энергии, — сурово сказал Корнелио. — Она определяет склонность энергии переходить от одной системы к другой, а вовсе не количество энергии, которая содержится в одной из них.

— Звучит вполне убедительно, — сказала Ялда. — Но как придать этой «склонности» точный физический смысл?

— Для начала, — сказал Корнелио, — подумай о количестве состояний, в которых данная система обладает одной и той же энергией. Начнем с одной частицы газа и применим к ней старые законы физики.

Он изобразил у себя на груди диаграмму.

— Кинетическая энергия частицы пропорциональна квадрату импульса. Выбери несколько значений, которые может принимать энергия частицы, но не фиксируй их абсолютно точно; просто предположи, что энергия заключена в каком-то небольшом интервале. В каждом случае левый график покажет тебе соответствующий интервал значений импульса.

Ялда изучила диаграмму.

— То есть ты движешься вдоль горизонтальных линий энергии до точки пересечения с графиком, а затем опускаешь перпендикуляр на ось импульса?

— Верно, — подтвердил Корнелио. — Но не забывай, что импульс — это векторная величина. Энергия определяет разброс длин этого вектора, но не дает никакой информации о его направлении. Частица может двигаться на север, на запад, вверх, вниз; этого мы не знаем. Так вот, мы берем стрелку известной длины и начинаем размахивать ею относительно начальной точки, во всех возможных направлениях. В этом случае конец стрелки описывает сферу — а точнее, сферическую оболочку, так как длина стрелки может меняться в определенных пределах. Объем этой оболочки в «импульсном пространстве» определяет весь спектр возможностей, доступных нашей частице при условии, что ее энергия находится в заданном интервале.

— Значит, ты нарисовал фрагменты этих оболочек, построил график зависимости между их объемом и кинетической энергией…, и оказалось, что этот график выглядит точно так же, как и в случае самого импульса.

— Это верно для данного примера, — сказал Корнелио, — но не в общем случае! Так что забудь об их сходстве и сосредоточься на правом графике. О чем он тебе говорит?

— Объем в импульсном пространстве возрастает с увеличением кинетической энергии, — сказала Ялда. — Это вполне логично. Импульс более быстрой частицы соответствует сфере большего размера; с ростом импульса оболочки становятся тоньше, но это с лихвой компенсируется увеличением площади их поверхности.