издавать самые разнообразные звуки, то не разумно ли предположить, что звук им служит и для других целей, требующих такого совершенства?
Чтобы прощупать путь к ответу на этот вопрос, обратимся к некоторым опытам, проведенным в Корнельском университете после 1940 года; там испытанию подвергались слепые, а также люди с нормальным зрением, которым завязывали глаза.
Им предлагали идти по длинному залу к фибролитовому экрану, который мог оказаться в любом месте зала (или его вообще убирали). Человек должен был остановиться, как только почувствует, что экран находится перед ним.
Все испытуемые блестяще справились с задачей, почти всякий раз обнаруживая экран уже примерно за два метра до него. Большинство из них убежденно доказывали, что они каким-то образом «чувствуют» близость экрана к лицу. Тогда головы им обернули мягкой тканью, поглощающей всякую воздушную волну, воздействующую на чувствительные волоски на лице; это, однако, не уменьшило их способности обнаруживать препятствие.
Но, когда испытуемым тщательно забинтовали уши, способность эта тотчас пропала. Возможно, слабое эхо шагов или каких-либо других случайных шумов выдавало присутствие экрана и люди, слепые от природы или просто с завязанными глазами, сами того не зная, пользовались звуковой локацией.
Способность пользоваться принципом звуковой локации (возможно, на заре развития человечества для этого и служил звуковой аппарат) не помешала развитию системы общения при помощи звуков, что теперь и является основной функцией наших голосовых связок. С этой точки зрения не так уж противоестественно звучит предположение, что дельфины, обладающие мозгом, слухом и звуковым аппаратом, не уступающими нашим, а возможно, и более совершенными, могли тоже дойти до речевого общения.
Откровенно говоря, я всей душой хочу, чтобы это предположение оказалось реальным. Перед человечеством стоит несколько проблем, которые, как мне думается, могли бы быть разрешены, если бы нам удалось только обсудить их с какими-нибудь существами, способными подойти к этим проблемам с новой, беспристрастной точки зрения.
9. До каких пор можно дробить секунду
Иногда мне приходит в голову новая научная идея. Конечно, не обязательно ценная или важная, но что оригинальная, за это я ручаюсь. Одной из таких идей я хочу посвятить эту главу.
Она зародилась у меня некоторое время назад, когда появилось сообщение о том, что обнаружена субатомная частица «кси-ноль». Подобно другим частицам аналогичного типа, она до странности устойчива: время жизни ее составляет (примерно) целую десятимиллиардную (10-10) секунды.
Может показаться, что в последнюю фразу вкралась опечатка: вы подумаете, что я хотел сказать «неустойчива», — но нет! И одна десятимиллиардная секунды может быть очень долгим промежутком времени; все зависит от того, что с чем сравнивать. По сравнению с одной секстильонной (10- 23) одна десятимиллиардная (10-10) секунды — это целая вечность. Разница между этими двумя интервалами времени такая же, как между одним днем и 30 миллиардами лет.
Может быть, вы и поверите мне на слово, но все же вы не сможете преодолеть чувство некоторой неуверенности. Трудно представить себе отчетливо мир долей секунды, а тем более ничтожно малых долей секунды. Сказать «одна секстильонная секунды» так же легко, как сказать «одна десятимиллиардная», но, как ни легко жонглировать символами, обозначающими подобные интервалы времени, мысленно воспроизвести их оказывается невозможно (или кажется, что невозможно).
Моя идея как раз и связана с попыткой сделать эти доли секунды более доступными воображению. Натолкнул меня на эту мысль способ, используемый в другой сфере измерений, тоже непривычный для нас, тоже лежащий вне привычных понятий — в сфере измерений астрономических расстояний.
Нет ничего странного в словах: «Вега — очень близкая к нам звезда. Она находится всего в 250 триллионах (2,5 · 1014) километров от Земли».
Многие из читающих научную фантастику привыкли к мысли, что в космосе 250 триллионов километров — расстояние совсем не большое. Основная масса звезд в нашей Галактике удалена от солнечной системы примерно на 300 квадрильонов (3 · 1017) километров, а ближайшая к нашей другая большая галактика — на 15 квинтильонов (1019) километров.
Триллион, квадрильон, квинтильон — это все обыкновенные слова, обозначающие полноправные числа; совсем не трудно сказать, какое из них больше и насколько, когда нужно лишь манипулировать символами. Однако представить себе реально, что они означают, — это совсем другое дело.
Весь фокус заключается в том, чтобы воспользовавшись скоростью света, довести эти числа до «карманного» размера. Сами расстояния от этого нисколько не уменьшатся, но без этих многочисленных нулей «-иллионов» они будут легче восприниматься.
Скорость света в пустоте равна 299 779 километрам в секунду. Таким образом, можно определить «световую секунду» как расстояние, которое свет проходит в пустоте за одну секунду; такая единица расстояния равна 299 779 километрам.
Отсюда уже нетрудно основать систему мер. «Световая минута» будет равна 60 световым секундам; «световой час» — 60 световым минутам и так далее, вплоть до хорошо знакомого нам «светового года» — расстояния, которое свет (в пустоте) проходит за год. Это расстояние равно 9 460 000 000 000 километров. Округленно можно считать световой год равным 9,5 триллиона (9,5 · 1012) километров.
Можно перейти и к «световым векам» и к «световым тысячелетиям», но это едва ли кому-нибудь нужно. При измерениях астрономических расстояний чаще всего пользуются световым годом. (Есть еще «парсек», который равен 3,26 светового года, или приблизительно 30 триллионам километров, но эту единицу получают, исходя из другого принципа, и нам она не понадобится.)
Используя в качестве единицы измерения световой год, мы можем говорить, что Вега удалена от нас на 27 световых лет; это совсем немного, если учесть, что большинство звезд нашей Галактики удалено от нашей солнечной системы на 35 000 световых лет, а расстояние от нас до ближайшей другой большой галактики составляет 2 100 000 световых лет. Разницу между 27 и 35 000 (или 2 миллионами) легче представить, чем разницу, скажем, между 250 триллионами и 300 квадрильонами (или 15 квинтильонами), хотя пропорции в обоих случаях одни и те же.
Более того, применение скорости света в качестве единицы расстояния, оказывается, обладает еще тем достоинством, что позволяет несколько проще сформулировать связь между пространством и временем.
Пусть, например, экспедиция, прибывшая на спутник Юпитера Ганимед, в какой-то момент находится в 800 миллионах километров от Земли. (Расстояние до Ганимеда, конечно, меняется со временем, так как и Земля и Ганимед движутся по своим орбитам.) Расстояние от нас до экспедиции можно определить как 44,8 световой минуты.
В чем преимущество такого способа выражать расстояние? Во-первых, с числом 44,8 легче оперировать, чем с числом 800 000 000. Во-вторых, допустим, экспедиция поддерживает радиосвязь с Землей; радиограмма, посланная с Ганимеда на Землю (или наоборот), придет через 44,8 минуты. Таким образом, световые единицы дают и расстояние и время, нужное для связи.
(На самом деле в мире, где межпланетные путешествия станут обычным делом, астронавты, я думаю, будут измерять расстояния не в «световых минутах», а скорее в «радиоминутах».)
Затем, когда (и если) придет время межзвездных путешествий, а с ним и необходимость в скоростях, близких к скорости света, пригодится и еще одно преимущество световых единиц. Коль скоро релятивистское замедление времени в самом деле существует и для путешественника, движущегося с очень высокой скоростью, время течет медленнее, то путешествие на Вегу, видимо, займет у него всего месяц или неделю. Тем же, кто останется дома, на Земле, путешествие на Вегу, удаленную на 27 световых лет, покажется длящимся не менее 27 лет. Путешественник, возвратившийся из такой экспедиции (какой бы короткой она ему ни показалась), обнаружит, что его друзья постарели по меньшей мере на 54 года. Такое
