Читать книгу Люди и Вселенная. Технологии бессмертия - Виктор Романович Кардашов - Страница 4

Природа щедро одарила астрофизика Винсента Кара. Могучее телосложение и крепкое здоровье сочеталось в нём с не менее мощным интелеллектом, энциклопедическими знаниями и довольно неординарным мышлением. Он был одним из членов небольщой команды астронавтов, которую Международное Космическое Агенство готовило для беспрецентного броска в дальний космос. Точнее, готовилась космическая экспедиция для посадки на одну из экзопланет, которая была недавно обнаружена астрономами с помощью одного из самых мощных в мире телескопов. Эта экзопланета находилась на самом краю Млечного Пути, в так называемой «зоне обитания».

Она, по мнению открывших её астрономов, находилась даже в более подходящих чем Земля условиях для происхождения и существования на ней жизни. Расстояние до этой планеты составляло по астрономическим меркам «всего лишь» чуть более одного «светового года», т. е. около 10 триллионов километров.

Судьба наградила Винсента, кроме всего прочего, прекрасной подругой жизни, женой Элен, которая родила ему семерых сыновей и дочерей, очень напоминавших по внешности своих родителей. Это были здоровые и красивые мальчики и девочки, не блиставшие своей неординарностью и интеллектом. Как говорят «злые языки», природа на них отдыхала. Исключением был младший сын, Ариель, поразительно похожий на своего отца. Он с лихвой восполнил средние способности своих братьев и сестёр, чем несказанно воодушевлял своих родителей, в особенности отца. Отец с большим воодушевлением думал про себя, что его гены передались сыну. Это был необыкновенно одарённый мальчик, который уже в 15-летнем возрасте основательно изучил релятивистскую теорию Эйнштейна (теорию относительности) и основы квантовой физики. Особенно удивлял его творческий подход к этим, уже давно ставшими классическими, разделам современной физики. Он впитывал как губка новые идеи своего отца-астрофизика и его коллег, которые готовились к судьбоносной космической экспедиции.

Она готовилась большой группой разработчиков новых космических аппаратов. Основными проблемами, требующими сложнейших научных и технических разработок, были следующие: адаптация организма будущих астронавтов к огромным скоростям конструирумого звездолёта и вторая, чисто человеческая: разумные сроки их возврата на родную Землю.

Эти проблемы имели прямое отношение к теории относительности А. Эйнштейна и требовалось её творческое развитие, применимое к проблемам дальних космических полётов. И как ни удивительно, наши герои: Винсент Кара, его коллеги и его сын-вундеркинд нашли новые и оригинальные решения этих сложнейших проблем. Пусть уважаемый читатель наберётся немного терпения и, говоря народным языком, «пошевелит мозгами». Мы не сомневаемся, что он, с успехом пройдя этот тест на интеллектуальность, будет, как и автор, «захвачен» драмматической судьбой наших героев.

Как известно, основой специальной теории относительности являются соотношения (формулы), определяющие зависимость массы, энергии, импульса быстро движущигося объекта и, что очень важно, затрачиваемого времени, от его скорости v. При увеличении этой скорости, затраты времени, измеряемые часами другого, неподвижного объекта (в нашем случае, «земными часами»), уменьшается. Эту непростую «головоломку» можно объяснить так.

Революционными открытиями Эйнштейна являются то, что, во-первых, время очень быстро движущегося объекта «растягивается» и поэтому стрелка часов на быстро движущемся объекте должна двигаться медленнее и его единицы времени: секунды, минуты, часы и т. д., должны быть «длиннее» земных. Отсюда следует, что измеряемое земными часами время очень быстро движущегося объекта может быть намного меньше времени на Земле.

Релятивистская механика «хорошо работает» при описании движения элементарных частиц: электронов, нейтронов, протонов и др., масса которых очень мала, а скорость близка к скорости света.

Вышеописанная группа разработчиков решила каким-то образом модифицировать релятивистскую теорию для описания и управления движением космического корабля, отправляемого в дальний космос. Максимальная скорость самого быстрого современного космического устройства около 60 000 км в час или чуть более 15 километров в секунду. Это примерно одна двадцатитысячная часть скорости света. Как мы разобрались, одним из самых удивительных парадоксов релятивистской теории является эффект «замедления скорости течения cобственного времени» быстро движущихся эементарных частиц. Как подсчитали наши астронавты, это время «тормозится» в каждую секунду примерно на величину v/c (где с-скорость света, а v- скорость корабля). А для современного космического корабля эта величина около 1/20 000. Это настолько мало, что даже за 1 год путешествия составит в целом менее одного часа, т.е. стрелка часов на космическом корабле будет вращаться чуть медленнее, чем на Земле. Естественно наших астронавтов это совсем не устраивало.

И вот, после общего «мозгового штурма», было предложено: во-первых, оставить без изменения фундаментальную идею Эйнштейна, что Время и его динамика не являются подчинёнными, а самостоятельными параметрами, зависящими только от скорости; во-вторых, заменить величину скорости света «с» на величину «К», равную максимальной возможной скорости космического корабля.

Особую роль тут сыграл сын Винсента- Ариель. Он, что называется, решил основательно «поиграться» формулами теории относительности. Исходя прямо из названия, он решил исследовать отношение «О=Т/T0», где Т-это время по земным часам, а Т0-время на движущемся космическом корабле. Оно напрямую зависит от скорости корабля, регулируемой с Земли. Если скорость корабля достаточно велика, значение «О» приближается к некоторой достаточно малой константе, т.е. «течение времени» на корабле будет сравнима с «ходом» земного времени. Это как раз и нужно было астронавтам для своевременного возвращения на Землю. С другой стороны, Ариель и его коллеги с помощью простых математических преобразований получили очень простую формулу зависимости этого отношения от максимально допустимой скорости «К» космического корабля.

Чем больше «К» тем меньше разница времён на Земле и на космичесом корабле.

Поистине, знание-это большая сила! Полученная формула позволила рассчитать, что если удастся сконструировать звездолёт с максимальной скоростью «К», близкой, например, к 30 км в секунду, то это судьбоносное отношение времён «О» может стать равным примерно 1/25. В таком случае, если астронавты вернутся на Землю через год, на Земле пройдёт около 25 лет.

Таким образом, первостепенное значение приобретали две следующие проблемы. Первая: можно ли за достатчно короткое время построить космический аппарат, движущийся с такой громадной скоростью? К радости астронавтов оказалось, что этой проблемой давно занимаются и она близка к завершению.

Вторая: смогут ли астронавты в космическом корабле «выдержать» такую скорость в течении одного года или более того?

Как ни удивительно, здесь тоже помогла удивительная способность Ариеля и его коллег простыми математическими выкладками найти решение сложнейшей проблемы. Они очень просто вывели из формул теории относительности некий закон сохранения: релятивистский импульс, делённый на релятивистское время, т.е. распределённая во времени сила, воздействующая на астронавта в полёте, равна этой же силе, измеренной на Земле, т.е. с помощью «земного времени». Это знание оказывало организаторам полёта неоценимую помощь при подготовке астронавтов на Земле к огромным нагрузкам перед полетом, а также для контроля их состояния с Земли во время полёта. Особенно сильно это помогло астронавтам при тренировках на Земле по адаптации организма, их пульса и биоритма к огромным перегрузкам.

И, последнее и самое главное их открытие, которое в последующем сыграло довольно драмматическую роль в судьбе астронавтов, состояло в следующем. Было найдено также путём математических преобразований формул специальной теории относительности и современной теории оптимального управления, что скорость «v» должна изменяться импульсивно, с амплитудой (максимумом) равной «К». Эта зависимость, в сочетании с предыдущим законом сохранения импульса, могла позволить наземным службам управлять полетом оптимальным образом, регулируя с Земли скорость «v». А для этого предполагалось использовать постоянную «подпитку» двигателей корабля мощными импульсивными электромагнитными волнами, излучаемыми специальным генератором, построенным с учётом построенных астронавтами новых закономерностей и формул. Было рассчитано оптимальное «импульсивное» движение корабля: первые 4—5 часов суток корабль двигался со скоростью, близкой к максимальной. Затем корабль должен был двигаться только по инерции и под воздействием космической гравитации.

Конечно, этот довольно простой и «красивый» план был всего лишь «теоретической моделью», как говорят инженеры-конструкторы. Она могла быть подтверждена только успешным полётом астронавтов и их возвращением на Землю. В таком случае это был бы первый беспрецедентный прорыва человека в Дальный Космос. Но как показывает история человеческой цивилизации, такие прорывы всегда давались людям, «мягко говоря», очень непросто. Наши астронавты, хорошо представляя всю невероятную сложность предстоящего броска в просторы Вселенной, здраво оценивали большую степень риска не вернуться на родную Землю. Но это были настоящие первопроходцы-романтики, которым во многом человечество обязано своим непрерывным постижением окружающего мира.

«Должен же кто-то быть первым» -думали они. «Кто не рискует-тот не пьёт шампанского» -шутили они между собой и были полны оптимизма.

И вот наступил долгожданный момент старта. Корабль-звездолёт с 5 астронавтами на борту был выведен мощной ракетой-носителем на орбиту одной из планет Солнечной Системы. В определённый момент траектория полёта была переведена первым мощным электромагнитным импульсом с Земли на рассчитанную орбиту, ведущую к желанной экзопланете.

Первая перегрузка была большим испытанием для астронавтов. Винсент и его товарищи с честью выдержали этот первый мощный импульс энергии, позволивший кораблю достигнуть невиданную ранее скорость космического аппарпта. Нужно отметить, что лучше всех эту огромную нагрузку выдержали Винсент и его помошник Алан. Сказывалось их крепкое физическое сложение и боле жёсткая программа тренировок. Двое других астронавтов, Глен и Коул, были сильно потрясены этим чрезмерным для них испытанием, что не помешало им с честью его выдержать. Пятый из участников, Роб, лучше всех чувствовал себя, поскольку он был… роботом-гуманоидом, взятый в экспедицию как равноправный член экипажа. Это был уникальный робот-разведчик нового поколения, оснащённый «электронным компьютерным мозгом» с огромными аналитическими возможностями и способностью принимать во многих ситуациях «разумные» решения. Кроме этого, он был оснащен многочисленными сенсорами и датчиками для обследования окружающей среды.

Вторая часть первого цикла- падение нагрузки почти до нуля и движение под действием «спокойной» космической гравитации, дала возможность астронавтам обрести покой и подготовиться к следующему «прыжку». Далее полёт, что называется, «вошёл в норму». Циклы с ускорением, повторяющиеся один за другим, переносились легче и превратились в рутину. Поддерживалась регулярная связь с Землёй.

Время «шло» по- разному: на корабле во много раз быстрее чем на Земле. Родные и близкие астронавтов регулярно выходили с ними на связь. Постепенно эта регулярность стала нарушаться. Причина была ясна: абоненты на Земле «уходили в мир иной». Где-то в середине пути не стала выходить на связь Элен, жена Винсента. Ариель, сын Винсента, с грустью сообщил, что Элен ушла из жизни и последнее её пожелание было успешное возвращение на Землю Винсента и встреча вживую с родным сыном. Ариель и его отец-первопроходец поклялись, что сделают всё возможное и невозможное, чтобы это случилось. И дествительно, дальнейшие драмматические события подтвердили это.

Где-то во второй части пути, когда корабль преодолел 3000-ый цикл, астронавты стали замечать сильные отклонения в гравитационных воздействиях на корабль из Космоса. Эти отклонения (флуктуации) возрастали с каждым днём. Начала возрастать также температура, внутри корабля становилось жарко. Эти изменения условий полёта были переданы на Землю вместе с точными координатами местонахождения корабля. Ответ землян не заставил себя долго ждать. В результате быстрого и интенсивного изучения зоны космического пространства, в которой находился корабль с астронавтами, было обнаружено, что корабль оказался в зоне притяжения «чёрной дыры». Она могла просто проглотить корабль, если не принять срочных мер для вывода корабля из этой роковой зоны.

На Земле начался настоящий «мозговой штурм» по спасению корабля Винсента и его коллег. Были рассмотрены и просчитаны десятки вариантов электромагнитных импульсов, способных вывести корабль из опасной зоны. Наконец сработали оригинальное мышление и глубокие знания Ариеля. Он предложил воздействовать на корабль серией мощных электромагнитных импульсов, которые заставят его, в конечном счёте, описать, так называемую «лемнискату Бернулли», то есть петлю-восьмёрку. Современная нелинейная динамика доказала, что в результате такой траектории энергия движения корабля самоорганизуется в мощную уединённую волну-солитон. По рассчётам землян, на гребне этой волны корабль будет выведен из опасной зоны притяжения «чёрной дыры». Это был единственный путь спасения корабля. Проблема состояла в том, смогут ли астронавты выдержать такое многократное увеличение нагрузок. На корабле ответили, что они готовы рискнуть. Посланная с Земли серия мощных электромагнитных импульсов заставили звездолёт описать рассчётную петлю-восьмёрку. В результате этого манёвра корабль оказался на гребне уединённой волны-солитона, который с огромной скоростью стал уносить его подальше от зоны притяжения «черной дыры». Через некоторое время корабль был переведён в прежний режим и на прежнюю траекторию движения. На земной станции управления полётом царило радостное оживление: рассчёт Ариеля и его коллег оказался верным. Немного погодя они начали налаживать связь с кораблём. Это удалось сделать только через несколько «земных» суток.

Винсент сообщил, что траектория корабля и температура стабилизировались, однако под воздействием огромных нагрузок, два астронавта находятся в критическом состоянии. Ещё через одни земные сутки земляне получили печальное сообщение от Винсента: астронавты скончались, не приходя в сознание. Радостное оживление на Земле сменилось трауром. Позднее Винсент сообщил, что они вместе с выжившим Аланом исполнили свой долг: погибшие были в своих скафандрах перемещены в открытый космос -это был единственный возможный способ захоронения в далёком космосе.

Винсент заверил землян, что уцелевшая команда полна решимости довести до конца начатое дело. И надо сказать, что эта великолепная тройка сдержала данное ими слово. Во время преодоления второй половины огромного расстояния до намеченной экзопланеты им пришлось решать множество неординарных проблем совместно с их коллегами землянами с большой изобретательностью и самыми оригинальными и неожиданными способами. Шло время, по-разному на Земле и на корабле астронавтов. Жизнь и старение землян протекали в десятки раз быстрее чем у астронавтов на корабле. Их близкие на Земле трудились, старели и уходили в мир иной в то время как астронавты, преодолевая многие трудности и перегрузки, медленно взрослели и укреплялились телом и духом.

Наконец на их горизонте появилось космическое образование, вначале в виде малого синего шара, который с каждым часом становился всё более огромным и ярким. В определённый момент корабль астронавтов превратился в спутник большой планеты. Астронавты с большим волнением начали оценивать основные параметры новой планеты. Время оборота вокруг неё было примерно такое же, как вокруг Земли, «дневная» её сторона освещалась звездой, очень похожей на наше Солнце. По приблизительным оценкам астронавтов размеры планеты были близки к размерам Земли. С другой стороны, астронавты заметили, что новая планета была несколько ближе к своей звезде, похожую на наше Солнце. Поэтому температура вокруг неё (и видимо радиация) были несколько выше земной.

«Да это родная сестра нашей Земли!» -воскликнул Алан, обращаясь к Винсенту. Но тот не был столь оптимистичен, как его коллега. Он сразу заметил, что вместо привычной для землян голубоватой атмосферы планету окружала искрящаяся на свету полупрозрачная среда. Она, видимо, пропускала свет только в одну сторону, поэтому с орбиты невозможно было увидеть что-либо на поверхности планеты. «Возможно это какое-то неизвестное нам физическое поле, которое оберегает планету от зловредного космического облучения, метеоритов и просто от чужих глаз» – предположил Винсент. «Если мы изучим для начала его природу, мы узнаем очень много и о самой планете».

И действительно, «земные» коллеги астронавтов сделали предположение, что это есть построенное возможными разумными обитателями планеты сооружение типа гипотетических «сфер Дайсона». Появление их у высокоразвитых цивилизаций предположил ещё в 1960 году физик-теоретик Фриман Дайсон. Он полагал, что они могут быть как замкнутыми, так и состоящими из отдельных космических аппаратов-гигантских платформ с оборудованием. С другой стороны, большой оптимизм придавали первопроходцам ещё более ранние работы знаменитого астрофизика, академика Н. С. Кардашева, впервые предложившего научную классификацию возможных внеземных цивилизаций.

После короткого совещания с Землёй было решено вывести на более близкую к планете орбиту робота Роба на небольшом спускаемом аппарате. Роб совершил несколько витков вокруг планеты, передавая при этом важную информацию и на очередном витке… исчез. У астронавтов было тревожное ощущение, что незнакомая и, возможно, враждебная среда навсегда проглотила «умного» робота и эта же участь постигнет их корабль. Пошли долгие часы ожидания и коллеги с Земли разрешили им действовать по своему усмотрению. В случае явной угрозы для жизни им разрешалось срочно возвращаться на Землю.

Однако события начали развиваться совсем по-другому. От Роба начали поступать сообщения, краткое содержание которых сводилось к следующему.

«Нахожусь в незнакомой среде. Среда не враждебная. Вокруг много подвижных объектов. Они мало похожи на людей, но действуют разумно. Они посылают в мой мозг сигналы, но они не воспринимаются моей системой. С ними нужна связь другого уровня. Физические параметры среды неагрессивные, близкие к земным».

Это сообщение очень воодушевило астронавтов. Они обдумывали план своих дальнейших действий, допуская даже посадку своего корабля на незнакомую планету. С этой целью они вплотную приблизили траекторию корабля к её загадачной «защитной оболочке». После большого числа оборотов по этой траектории астронавты поняли, что их большой корабль, попросту говоря, «не вхож» на незнакомую планету. «По-видимому, они не желают впускать к себе большой корабль с неизвестными существами. Разумно, ничего не скажешь» -сказал Алан, обращаясь к Винсенту. И вдруг с неожиданной решимостью в голосе добавил: «Прошу вас, командир, разрешить мне проникнуть к ним на малом спускаемом аппарате».

«Почему ты, а не я?» -резонно ответил ему Ариель. «Вы-командир корабля и должны вернуть его на Землю. Вас ждут на Земле сын и ваши внуки. Меня пока никто не ждёт, я слишком молод. Мы не можем упустить такой уникальныйй шанс на прямой контакт с инопланетянами».

Вместо ответа расстроганный Ариель обнял Алана и пожелал ему удачи. Они приготовили для Алана большой запас «космического питания» в таблетках и «спресованного» кислорода. Небольшой спускаемый аппарат был тщательно подготовлен к уникальному «прорыву» к неизвестным инопланетянам. Он был осуществлён точно так же, как и «прорыв» умного робота Роба.

Винсент в одиночестве начал собираться в обратную дорогу. По его знаку был послан мощный электромагнитный импульс с Земли, который вывел корабль на траекторию возврата на планету Земля. Конечно же, обратный полет Винсента был неимоверно трудным и был часто на грани катастрофы. Могучие здоровье и интеллект, постоянная поддержка с Земли сына и его коллег, а также окрыляющая радость первопроходца-астронавта, впервые увидевшего планету, заселённую разумными существами, помогли ему вернуться домой.

Наконец в иллюминаторе корабля появился тот голубой шар, который несказанно дорог всем, кто даже на короткое время с ним расстаётся. Посадка корабля на Землю прошла благополучно. После адаптации астронавт с огромным волнением ступил на родную Землю. Он был встречен детьми и внуками тех, кто провожал его и его друзей в столь далёкое путешествие. Особенно волнующим для Винсента была встреча с сыном Ариелем. Они обняли друг друга со слезами на глазах: молодой 50-летний астронавт обнимал своего престарелого 100-летнего сына. Сын сообщил ему, что он единственный, кто ещё жив из всех членов их семьи. Однако, он представил Винсенту большую группу нестарых мужчин и женщин, многие из которых были похожи на Винсента и его жену Элен. Как уже понял уважаемый читатель, это были их внуки и внучки. Земная жизнь Ариеля тоже не прошла зря. Что касается уникального «броска» Винсента его товарищей в далёкий космос, то это был один из первых контактов человека с братьями по разуму.

Р. S. Через некоторое время Ариель и его коллеги начали получать интереснейшую информацию от Алана и Роба. Но это уже другая история, к которой мы, возможно, вернёмся.