Межпланетные путешествия. Полёты в мировое пространство и достижение небесных тел

С завистью думает современный астроном о тайнах мироздания, которые увидит из стеклянных окон своего межпланетного корабля будущий моряк вселенной. То, что смутно рисует нам слабый луч света, едва улавливаемый телескопом, во всем величии предстанет изумленному взору космического путешественника. И кто предскажет, кто предугадает, как чудесно расширятся тогда наши знания о мире миров, какие новые тайны исторгнет человеческий разум из глубин вселенной!

Но необычайное и новое ожидает будущего небесного странника не только за стенами его корабля. Внутри межпланетного дирижабля он сможет наблюдать целый ряд необыкновенных явлений, которые в первые дни путешествия будут, пожалуй, привлекать его внимание и поражать ум не менее, чем величественная панорама, расстилающаяся за окнами каюты.

Едва ли кто-нибудь даже во сне переживал ощущения, подобные тем, какие предстоит испытать будущему космическому страннику внутри его межпланетного корабля. Ощущения эти будут поистине фееричны. В коротких словах, речь идет о том, что внутри межпланетного снаряда нет тяжести: все предметы полностью утрачивают в нем свой вес! Закон тяготения словно отменяется в этом маленьком мире. Достаточно лишь немного подумать, чтобы убедиться в бесспорности этого вывода. Но трудно привыкнуть к мысли, что внутри небесного корабля не обнаруживается ни одно из тех проявлений силы тяжести, к которым мы так привыкли на Земле.

Допустим сначала, ради простоты, что „Ракета" Циолковского (или пушечное ядро Жюля Верна) свободно падает в мировом пространстве. Сила внешнего тяготения должна действовать одинаково как на самый снаряд, так и на предметы внутри него: поэтому она должна сообщать им равные перемещения (ведь тяжелые и легкие тела падают с одинаковою скоростью). Следовательно, все предметы внутри будут оставаться по отношению к его стенкам в покое. Разве может тело „упасть" на пол каюты, если пол этот сам „падает" с точно такою же скоростью?

Вообще, всякое падающее тело ничего не весит! Еще Галилей в своем бессмертном „Собеседовании и математических доказательствах относительно двух новых наук" писал об этом в следующих картинных выражениях:

„Мы ощущаем груз на наших плечах, когда стараемся мешать его падению. Но если станем двигаться вниз с такою же скоростью, как и груз, лежащий на нашей спине, то как же может он давить и обременять нас? Это подобно тому, как если бы мы захотели поразить копьем кого-либо, кто бежит впереди нас с такою же скоростью, с какою движемся и мы".

Полная невесомость

При всей своей простоте, мысль эта настолько непривычна, настолько неожиданна, что, даже будучи понята, неохотно принимается сознанием. Остановимся же на ней немного дольше. Перенесемся мысленно, например, внутрь Жюль-Вернового ядра, свободно падающего в мировом пространстве. Вы стоите на полу каюты и выпускаете из рук карандаш. Естественно, вы ожидаете, что он упадет на пол. Так полагал и Жюль Верн, не продумавший до конца своей собственной идеи. Но не то случится в действительности: карандаш повиснет в воздухе, ни на йоту не приближаясь к полу! В мировом пространстве, по отношению к Земле, он, конечно, будет перемещаться под действием земного притяжения — но не забывайте, что точно такое же перемещение под действием тяжести получит и само ядро. Если, например, земное притяжение в течение секунды приблизит карандаш к Земле на одну сажень, то и все ядро приблизится на одну сажень: расстояние между карандашом и полом каюты не изменится, а, следовательно, падение предметов внутри каюты не обнаружится.

Так будет не только при падении небесного снаряда на Землю, но и при полете его вверх и вообще при всяком свободном движении его по инерции в любом направлении в „поле тяготения". Ядро, летящее вверх, в сущности, тоже падает: скорость его взлета все время уменьшается под действием земного притяжения на определенную величину, — на ту именно, на которую ядро опустилось бы за тот же промежуток времени, если бы ему не сообщено было движения вверх. То же самое должно происходить, конечно, и со всеми предметами внутри снаряда. Вы помните, как в романе „Вокруг Луны" труп собаки, выброшенный пассажирами из окна, продолжал в мировом пространстве следовать за ядром, а вовсе не упал на Землю? „Этот предмет, — замечает романист, — казался неподвижным, как и ядро, и, следовательно, сам летел вверх с такою же скоростью". Но если предмет казался неподвижен вне ядра, то почему должен он перестать казаться таким внутри ядра? Удивительно, как часто люди подходят близко к истине и, не заметив ее, проходят мимо…

Теперь, думается, читатель достаточно убедился уже, что внутри межпланетного снаряда не может наблюдаться падения тел. Но если предметы в каюте небесного корабля не могут падать, то не могут они и оказывать давления на свои опоры. Короче говоря, в межпланетном снаряде все предметы становятся абсолютно невесомы[26].

Снаряд — планета

Строго говоря, в этом любопытном факте не должно бы быть для нас ничего неожиданного или нового. Мы, ведь, нисколько не изумляемся, например, тому, что на Луне все тела тяготеют не к Земле, а к центру Луны. С какой же стати предметы внутри небесного корабля должны падать к Земле? Ведь мы знаем, что с того момента, как „Ракета", прекратив работу двигателя, изменяет свой путь единственно лишь под действием притяжения Земли или иных мировых тел, — она превращается уже в миниатюрную планету, в самостоятельный мир, имеющий свое собственное, хотя и ничтожное, напряжение тяжести. Внутри снаряда могло бы проявляться разве лишь взаимное притяжение предметов и притягательное действие стенок снаряда. Но нам известно уже, как ничтожно взаимное притяжение мелких тел и какие медленные, незаметные движения оно способно вызвать. А влияние притяжения стенок снаряда должно быть еще незаметнее: в небесной механике доказывается, что если бы снаряд был строго шарообразный, то притягательное действие такой оболочки равнялось бы нулю, так как притяжение любого ее участка уравновешивалось бы обратным действием диаметрально противоположного участка.

По этому признаку — полному отсутствию тяжести — будущие пассажиры межпланетного корабля безошибочно смогут определить, не глядя в окно, движутся ли они вне Земли или нет. Для них совершенно немыслимы сомнения в роде тех, которые, по описанию Жюля Верна, будто бы смущали пассажиров в первые минуты межпланетного полета: — „Николь, движемся ли мы?

„Николь и Ардан переглянулись: они не чувствовали движения ядра.

— „Действительно: движемся ли мы? — повторил Ардан.

— „Или спокойно лежим на почве Флориды? — спросил Николь.

— „Или на дне Мексиканского залива!.. — прибавил Мишель".

Подобные сомнения совершенно невозможны для пассажиров свободно брошенного межпланетного корабля. Им не придется заглядывать в стеклянные окна своей каюты, чтобы решить, движутся ли они: непосредственное ощущение невесомости сразу укажет им, что они уже перестали быть пленниками Земли и превратились в обитателей новой миниатюрной планетки, лишенной тяжести.

Мы так привыкли к силе тяжести, не покидающей нас ни в железнодорожном вагоне, ни на палубе парохода, ни даже в корзине аэростата или в сидении аэроплана — мы так сжились с этой неустранимой силой, что нам крайне трудно представить себе ее отсутствие. Чтобы помочь читателю вообразить себе, при каких необычайных, почти сказочных условиях будет протекать „невесомая" жизнь пассажиров в каюте межпланетного корабля, попытаемся набросать здесь в главнейших чертах своеобразную картину этой жизни.

Сказочные условия жизни

Вы пробуете сделать шаг в каюте небесного корабля — и плавно, как пушинка, парите к потолку: легкое усилие мускулов ваших ног вполне достаточно, чтобы сообщить вашему невесомому телу заметную поступательную скорость. Вы летите к потолку (нельзя сказать „вверх": ведь в мире без тяжести нет ни верха, ни низа), ударяетесь о него — и обратный толчок относит ваше невесомое тело снова к полу. Это падение не будет грузным; вы почувствуете довольно легкий удар, но его достаточно, чтобы опять оттолкнуть вас к потолку, и т. д. Если, желая как-нибудь прекратить невольные и бесконечные колебания, вы ухватитесь за стол, то нисколько не пособите делу: стол, ничего не весящий, легко полетит вместе с вами, и будет качаться туда и назад, попеременно отталкиваясь от потолка и пола. К чему бы вы ни прикоснулись — все немедленно же приходит в движение, медленное, но зато нескончаемое. Полка с книгами поплывет в воздухе, не растеривая своих книг; ящик с провизией и посудой будет лететь „вверх дном", не роняя своего содержимого. Словом, в каюте небесного корабля будет царить полный хаос, исключающий всякую возможность покойной жизни, если мы заранее не позаботимся привязать и привинтить все вещи к полу, к стенам, к потолку.

Впрочем, многие предметы обстановки будут совершенно излишни в этом мире без тяжести. К чему вам стулья, если вы можете висеть в воздухе в любом положении, не утомляя ни единого мускула? Стол тоже довольно бесполезен: все поставленное на него унесется, как пух, при малейшем толчке или дуновении. Лучше заменить стол особым станком с зажимами. Не нужна вам и кровать: ведь вы не удержитесь на ней ни одной минуты — при малейшем движении улетите прочь; пружинный матрац будет бросать ваше тело к потолку, как мяч. Чтобы спать покойно, без невольных странствований по всем углам каюты, вам необходимо будет пристегнуть себя ремнями к своему ложу. Перина — совершенно излишний предмет там, где нет тяжести: вам будет очень мягко и на жестком полу: ведь ваше тело ничего не весит, оно не давит на пол, а, следовательно, вы не будете испытывать ощущения жесткости. Как сказочный Левиафан, который –

вы, как на мягком иле, сможете нежиться на жестком ложе, „презирая" его твердость.

Жидкости в невесомой среде

Буквально на каждом шагу будет подстерегать вас неожиданное и необычайное! Вы хотите налить воды для питья: опрокидываете графин над стаканом, но — вода не льется… Нет тяжести, следовательно, нет и причины, побуждающей жидкость выливаться из опрокинутого сосуда. Вы ударяете рукой по дну графина, чтобы вытряхнуть из него воду, и — новая неожиданность: из графина вылетает большой колеблющийся водяной шар, плавно движущийся в воздухе. Это не что иное, как огромная водяная капля: в мире без тяжести жидкости принимают сферическую форму, как масло в знаменитом опыте Плато. Если эта гигантская водяная капля ударится о пол или стенку каюты, она растечется по ним тончайшим слоем и расползется во все стороны. Пить в межпланетном дирижабле нельзя будет так, как мы привыкли. Зачерпнуть жидкость мудрено: она соберется в шар, если она не смачивает стенок сосуда; и тогда вы не донесете до рта этой водяной пилюли, — при малейшем толчке она умчится прочь. Если же жидкость смачивает стенки посуды, то облечет ее ровным жидким слоем со всех сторон, — и вам придется подолгу облизывать сосуд, испытывая муки Тантала.

Тепловые явления

Приготовление обеда из невесомых продуктов тоже будет сопряжено с немалыми и довольно неожиданными затруднениями. Чтобы довести воду до кипения, придется повозиться чуть не целые сутки. В самом деле: при обычных условиях вода в кастрюле нагревается сравнительно быстро только потому, что нижние, нагретые слои воды, как более легкие, поднимаются вверх, вытесняясь холодными, выше лежащими; перемешивание это происходит само собой, пока все слои воды не нагреются до кипения. Но пробовали ли вы нагревать воду сверху? Попробуйте — вы убедитесь, что это бесконечная история: нагретый слой останется наверху, теплота будет передаваться нижележащим слоям только через воду же, — а теплопроводность воды, как известно, ничтожна; можно довести воду вверху сосуда до кипения и в то же время удерживать на его дне нерастаявшие куски льда. В невесомом мире небесного корабля также не будет этого благодетельного перемешивания слоев при нагревании жидкости, — так как нагретые и ненагретые слои одинаково невесомы — а следовательно, вскипятить всю воду в кастрюле обычным путем будет довольно трудно. В невесомой кухне невозможно и жарить на открытой сковородке: упругие пары масла тотчас же отбросят жаркое к потолку. По той же причине — отсутствию перемещения нагретых частей, — весьма трудно будет отопить каюту каким-либо нагревательным прибором.

Невесомое пламя

Даже обыкновенное пламя не будет гореть в каюте небесного корабля. Образующиеся при горении пламени негорючие газы — углекислота, водяной пар и др. — не могут здесь удаляться сами собой, как на Земле, вследствие своей высокой температуры и легкости. Они будут оставаться тут же, окружая огонь и прекращая к нему доступ воздуха. Пламя задохнется в продуктах собственного горения. Ведь тушение пожаров на том и основано, что, заливая пламя водой, мы облекаем его негорючими водяными парами и тем прекращаем доступ к нему воздуха. В каюте космического корабля это тушение будет происходить само собою. Устроив в фантастическом, вагоне-ядре газовое освещение, Жюль Верн в сущности обрек своих героев на пребывание в темноте. В будущем межпланетном снаряде освещение необходимо устроить электрическое, и даже для кухни придется пользоваться исключительно электрическими беспламенными нагревателями.

Безвредность отсутствия веса

А не отразится ли полное отсутствие тяжести на отправлениях человеческого организма? К счастью, можно думать, что нет. Дыхание, кровообращение и все другие функции почти совершенно не зависят от тяжести; это видно хотя бы уже по той легкости, с какой мы обычно меняем вертикальное положение своего тела на горизонтальное. Если бы отсутствие веса было смертельно, мы умирали бы при каждом прыжке, так как, падая, мы на мгновение лишаемся веса и уподобляемся пассажирам небесного корабля: вес есть давление на опору, а при свободном падении тело не имеет опоры — поэтому оно не имеет и веса[27]. Путешествие по океану вселенной, если только оно благополучно началось, будет, во всяком случае, менее опасно для здоровья пассажиров, чем плавание по водяному океану, сопряженное с морской болезнью.

Все эти житейские неудобства — курьезные, необычайные, неожиданные, но по существу безвредные и невинные, — заставят будущих моряков вселенной отрешиться от многих глубоко укоренившихся привычек. Едва ли, однако, кто-нибудь откажется из-за этого совершить путешествие в таинственные глубины мироздания. Люди терпели более серьезные лишения, чтобы изучить нашу маленькую Землю, и, конечно, не остановятся перед ними, когда дело будет идти об исследовании вселенной.