Техника - молодёжи 1970-11, страница 60

Георгий ГУРЕВИЧ

УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ГРАВИТАЦИЯ

ПИСАТЕЛЬ-ФАНТАСТ РАЗМЫШЛЯЕТ О КАРТИНЕ МИРОЗДАНИЯ

ИЗ НИЧЕГО НЕ ПОЛУЧИШЬ НИЧЕГО

II в многие знают, наверное, что Луна целиком со-стоит из первосортного угля. Лунный уголь — это энергия, заложенная в лунных камнях. Между прочим, по калорийности он выше антрацита, выше кокса, выше лучших сортов нефти и авиационного бензина.

Схема лунной ТЭЦ под пером Жюля Верна выглядела бы примерно так (см. 1-ю страницу обложки).

На Луне стоят пушки, выбрасывающие камни за пределы зоны лунного тяготения. Чтобы одолеть притяжение, камень должен получить скорость, равную 2,37 км/сек. Затраты энергии при этом пропорциональны квадрату скорости: 2,37² ^ 5,6 некой единицы.

Покинув Луну, камень упадет на Землю со скоростью около 11 км/сек. Соответственно увеличится и энергия — 121 единица. Допустим, большую часть энергии мы используем хотя бы для нагревания атмосферы и морей. Меньшую часть преобразуем в электричество и ровно 5,6 единицы «перешлем» на Луну (лучше всего с помощью прожектора или лазера). Итак, очередной камень готов стартовать к Земле.

Подсчитаем прибыль: 121—5,6 = 115,4 единицы.

Не нарушен ли закон сохранения энергии?

Какой источник насытил или насыщает энергией лунные камни?

Все дело в разнице уровней поля тяготения. Тот же килограммовый камень, скатившись в Черное море с вершины Казбека, может произвести немалую работу, А упав с Луны — в тысячи раз большую!

Источник «белого угля» — речная вода — это концентрат солнечных лучей, испарявших воду из океана. Обычный каменный уголь — сгусток солнечных лучей, которые впитывались в незапамятные времена умершими и вымершими растениями. «Уголь» горных вершин — средоточие древних тектонических сил, ког-

да-то воздвигавших горные хребты. Значит ли это, что лунный уголь — «продукт» неких астрономических сил, создавших солнечную систему?

Увы, все не так просто! Примитивная гипотеза эта разоблачается самым несложным расчетом.

Допустим, кидая по камешку, мы переправили на Землю половину Луны. Что изменилось на нашей «владычице ночей»? Изменились масса, поле тяготения, уменьшилась скорость убегания (теперь она равна 1, 88 км/сек). Чтобы сбросить камень с Луны, требуется уже не 5,6, а только 3,55 единицы энергии. Кроме того, увеличилась масса Земли. Вследствие этого скорость падения выросла примерно на полпроцента, энергия — на процент. 122 единицы приносит теперь падающий камень. Калорийность лунного угля увеличилась. Сравните баланс.

Раньше: затраты — 5,6, приход — 121, прибыль —

115.4.

Теперь: затраты — 3,5, приход — 122, прибыль —

118.5.

Шахта, где калорийность угля все возрастает и возрастает,— вот что такое Луна. Разбирая Казбек от вершины к подножию, мы переходили бы от высококалорийных верхних пластов к низкокалорийным нижним. На Луне же происходит что-то противоположное, совсем странное. Луна подобна горе, всплывающей по мере разгрузки. Значит, испокон веков запасенная энергия здесь ни при чем.

Откуда же непрестанно отзывающаяся на все изменения «лунная сила»?

ОЧЕНЬ ЗАМАНЧИВО И ПРОСТО ЗАМАНЧИВО

Ответа может быть два: либо энергия приходит извне, впитывается снаружи, неизвестно откуда; либо энергия берется изнутри — из самого вещества, за

Как видим, писатель-фантаст Г. Гуревич нарисовал довольно необычную «гравитационную» картину мироздания. А вот что думает по этому поводу кандидат физико-математических наук А. Мицкевич.

«Увлекательная гравитация» Г. Гуревича при строгом рассмотрении не такая уж и увлекательная, во всяком случае с точки зрения классических знаний о ней. Еще до сих пор идет дискуссия о предыстории Земли: была ли она сначала горячей и остыла или же собралась из холодных пылевых частиц и разогрелась за счет энергии гравитационного поля. Во втором случае теплота разогрева возникает просто по той же причине, по которой разогревается газ при его сжатии. В гипотетическом процессе сжатия пыли гравитация играет, так сказать, подсобную роль.

Гравитационное поле как источник энергии начинает себя проявлять при фантастических напряжееностях, при так называемом гравитационном коллапсе, провале материи «в гравитационную могилу». Но это не наблюдается в пределах солнечной системы и даже в нашей Галактике. Возникающие при этом квазары — квазизвезды — остаются таинственными объектами в далеких галактиках. Предполагается, что там гравитационное поле каким-то страиным образом смыкается с полями

ГЕОМЕТРИЯ ИЛИ ФИЗИКА

элементарных частиц и перестает быть слабым полем, так как вещество объемом в миллионы солнечных масс сжимается в сферу Шварцшильда. Для Сол/нца тгу<ая сфера имеет диаметр всего 3,5 км.

Г. Гуревич абсолютно прав, озаглавив один из разделов своей статьи «Из ничего не получишь ничего». При рассмотрении динамики движения в гравитационном поле следует всегда помнить, что в нем при нерелятивистских скоростях с массой тела ничего не происходит. Она остается постоянной. Говорить здесь о «дефекте массы» в квантовомеханическом смысле затруднительно. Его практически нет. Дефект массы — чисто ядерное явление и наблюдается при так называемых сильных взаимодействиях, к которым гравитационное тяготение не относится. Аналогии с камнем, сброшенным на Землю с Луны, и камнем, падающим с высокой горы, тождественны. И в первом и во втором случае камень нужно сначала поднять на стартовую площадку для запуска, так что суммарная работа для поднятия и для падения равна нулю. Гравитацион-

60