Техника - молодёжи 1970-03, страница 64
Л У ч ш и и И 3 МИРОВ Ю. ПУХНАЧЕВ, преподаватель МФТИ ТРИСТА ПЯТЬ строк внимания, уважаемый читатель! Сейчас мы будем извлекать чудеса из... закона всемирного тяготения. Роль фокусника берет на себя автор статьи. Роль волшебной палочки исполняет электронно-вычислительная машина БЭСМ-ЗМ. Она нарисует картины гравитационных полей нескольких простых геометрических тел. В них — весь фокус. ШАР. С какой стороны на него ни взгляни, он отовсюду одинаков и абсолютно симметричен. Силовые линии гравитационного поля шара — радиальные лучи, направленные к его . центру, а поверхности, пересекающие лучи под прямым углом, — сферы. Их подлинное имя «эквипотенциальные поверхности». Или, если поискать наглядный образ их физической сущности, поверхности покоя — все расположенные на них тела будут пребывать в состоянии безразличного равновесия. Обратите внимание на столь знаменательный факт: поверхность нашей планеты почти совпадает с одной из эквипотенциальных поверхностей ее гравитационного поля. В этом причина множества удобств, которыми пользуемся мы, земляне, не замечая их и не ценя. Ценность вещей познается в сравнении. А посему давайте предположим, что форма нашей планеты с неких пор стала изменяться, приближаясь к очертаниям... ну, скажем, куба — тела тоже довольно симметричного. Не станем описывать грандиозные масштабы катастрофы, которая разразится при этом (затонут континенты, и обнажится дно океанов, разрушатся города, и расколются горы), с нас довольно конечного результата — тех невыносимых условий жизни, в каких очутятся люди. А чтобы наши прогнозы были обоснованными и объективными, начнем с той же беспристрастной физической характеристики — модели гравитационного поля, собранной из арматуры силовых линий и «эквипотенциальных» перекрытий (рис. 1). Покатые и гладкие «перекрытия», очевидно, уже не смогут плотно облегать угловатую поверхность куба — над плоскими его гранями они выгнутся куполами и обопрутся краями на овальные кривые, напоминающие очертания телеэкрана. Вглядитесь в рисунок на 3-й стр. обложки. Маленькие голубые купола — это шесть морей, в которые стекли воды Мирового океана. Их ширина невелика — около двух тысяч километров, зато по глубине они в добрый десяток раз превосходят Марианскую впадину. Магеллану уже не совершить кругосветного путешествия. «Земной кубик» не облетишь и на самолете — тропосфера тоже распалась на шесть частей, не связанных между собой. Жителям соседних граней не удалось бы связаться и по радио. Отражаясь от ионосферы, радиосигнал уже не обежит вокруг планеты, как прежде. Кто бы мог подумать, что в незатейливом графике «эквипотенциальных поверхностей» столько безысходности? Чертеж силовых линий ужаснет нас и зловещими не виданными парадоксами. Начнем хотя бы с такого: на абсолютно плоских гранях не сыщется ни одной равнины. Чтобы доказать это, приведем физическое определение этого географического понятия: равнина есть такой участок суши, в котором силовые линии гравитационного поля перпендикулярны к поверхности. Найдутся ли такие точки на «земном кубе»? Да, найдутся. Их ровно шесть — это центры граней. Но они скрыты под стокилометровой толщей воды... С корабля побережье представляется весьма пологим и совершенно плоским горным откосом. Но, взбираясь по склону, вы чувствуете, что наклон становится все круче и круче. Вскарабкавшись на ребро, вы видите справа и слева вершины куба. И к той и к другой ведет прямой и абсолютно горизонтальный путь. Вы отправляетесь в дорогу и... очень скоро замечаете, что тропа вздымается вверх: если в начале путешествия вам казалось, что вы идете по гребню крыши, то теперь вы ощущаете себя альпинистом, штурмующим острый пик. Вершина покорена. Три ребра куба круто убегают вниз. По одному из них вы начинаете спуск к соседней горе. Но на середине пути спуск превращается в подъем, и, добравшись до новой вершины, вы видите внизу ту, с которой только что спустились! И вот ведь что странно — на выпуклой сферической планете вам всегда казалось, что Земля плоская; теперь же, путешествуя по совершенно плоской поверхности куба, вы не можете избавиться от мысли, что находитесь на откосе гигантской котловины. Да и как не верить чувству, если ему вторит испытанный оценщик высоты — барометр. Когда вы отходите от берега всего на полтора десятка километров, прибор неизменно регистрирует подъем на 3000 м от уровня моря. Редкий человек поселился бы на такой вышине, а это значит, что на кубической планете пригодна для обитания всего лишь тысячная часть ее поверхности — узкая полоска побережий, общей площадью не превышающая, скажем, Новосибирской области. А ведь, казалось бы, новая форма Земли сулит человечеству расширение «жилплощади» — поверхность куба больше поверхности такого же по объему шара и к тому же моря покрывают лишь несколько процентов ее площади. Опять парадокс! Однако не довольно ли парадоксов? Не присоединиться ли нам к словам мудрого Вольтера, который отзывался о нашем «шарике» как о лучшем из миров? Впрочем, если бы человечеству от рождения пришлось жить на планете какой угодно странной формы, то оно, конечно, привыкло бы к любым условиям жизни, даже к таким, которые нам кажутся невыносимыми. И не только привыкло бы, а даже считало бы их чрезвычайно удобными. Представьте себе, например, планету в виде конуса. Ее жителям не нужно было бы отправляться в космос, чтобы испытать эффекты малой гравитации — на вер- 62 |
