Наука Плоского мира

– Это… Ну, на всякий случай, если реактор вдруг начнет вырабатывать слишком много магии, – пояснил Думминг. – Свинцовый стержень ламинирован древесиной рябины обыкновенной. Как вам известно, вместе они являются естественным ингибитором любой магической реакции. И если все пойдет вразнос… То есть если мы захотим немного замедлить процесс, Казначей перерубит веревку, и стержень упадет в самую середку реактора.

– А кто это там рядом с Казначеем?

– Мистер Турнепс, другой мой ассистент. Он отвечает за резервную систему безопасности.

– В смысле?

– Его задание заключается в том, чтобы заорать: «Ради всех богов, рубите поскорее веревку!», сэр.

Волшебники понимающе закивали головами. По стандартам Анк-Морпорка, где для измерения температуры обычно использовали палец, это была крайне инновационная система техники безопасности.

– Что ж, по мне, все выглядит достаточно надежно, – сказал Главный Философ.

– Откуда это ты нахватался подобных идей, мистер Тупс? – спросил Чудакулли.

– Нуу… Я и сам проводил кое-какие приватные исследования, но многое почерпнул при тщательном штудировании Свитков Локо, хранящихся в нашей Библиотеке, сэр.

Тупс решил, что самое трудное теперь позади. Пожилым волшебникам всегда по душе древняя мудрость, при условии что она достаточно древняя. Они считают мудрость чем-то вроде вина: чем старше, тем лучше. А то, что не было известно по крайней мере последние несколько сотен лет, – и знать не стоит.

– Локо, Локо… – задумчиво бормотал Чудакулли. – Это где-то в Убервальде, да?

– Совершенно верно, сэр.

– Что-то такое крутится в голове, – продолжил Чудакулли, оглаживая бороду. – Там еще такая глубокая долина, окруженная кольцом гор? По-настоящему глубокая, насколько мне помнится.

– Правильно, сэр. Судя по библиотечному каталогу, Свитки были найдены в пещере экспедицией Крастли.

– Я читал, что тогда же обнаружили целую толпу кентавров, фавнов и других курьезных созданий.

– Действительно, сэр?

– Это ведь тот самый Станмер Крастли, который умер от планетизма?

– Я не очень сведущ в подобных материях…

– Такое чрезвычайно редкое магическое заболевание.

– Наверняка, сэр, однако…

– Теперь, когда я об этом думаю, то припоминаю, что все члены тогдашней экспедиции в течение нескольких последующих месяцев серьезно заболели чем-нибудь магическим, – продолжал Чудакулли.

– Похоже, что так, сэр. Ходили слухи о каком-то проклятии. Смешно.

– Я вот что хочу спросить, мистер Тупс… Какова вероятность того, что эта штука взорвется и разнесет наш университет?

Душа у Думминга ушла в пятки. Обдумав вопрос, он решил сказать чистую правду:

– Ни малейшей, сэр.

– А если честно, Тупс?

В этом-то и заключалась главная проблема с Аркканцлером. В основном он занимался тем, что расхаживал тут и там и орал на людей, но если уж он напрягал свои серые клеточки, то безошибочно находил твое самое слабое место.

– Нуу… В том невероятном случае, если что-то пойдет не так… В общем, пострадает не только университет, сэр.

– А что еще, скажи на милость?

– Эээ… Все, сэр.

– Ты имеешь в виду вообще все, что ли?

– В радиусе пятидесяти тысяч миль, сэр. Согласно расчетам ГЕКСа, аннигиляция произойдет мгновенно. Мы даже не успеем ничего почувствовать.

– И какова же вероятность?

– Примерно пятьдесят к одному, сэр.

Волшебники облегченно расслабились.

– Ну, выглядит действительно довольно безопасно. По крайней мере на лошадь я бы при таких шансах не поставил, – сказал Главный Философ.

Когда ты обнаруживаешь два дюйма льда на внутренней поверхности стекол в своей спальне, у тебя формируется совсем новый взгляд на риск.

Глава 2

Наука на площадке для сквоша

ПЛОЩАДКУ ДЛЯ СКВОША МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ТОГО, чтобы заставить вещи двигаться куда быстрее, чем маленький резиновый мячик…

2 декабря 1942 года на площадке для игры в сквош, расположенной под трибунами футбольного стадиона Стэгг-Филд Чикагского университета, началась новая технологическая эра. Эта технология была дочерью войны, однако ее результатом мало-помалу стала практическая невозможность новых мировых войн[5]. В Стэгг-Филде группа ученых под руководством итальянского физика Энрико Ферми впервые провела самоподдерживающуюся цепную ядерную реакцию. Так родилась атомная бомба, но не только, еще началось использование атомной энергии в мирных целях. Впрочем, были и другие последствия: произошел расцвет Большой Науки и возник новый технологический стиль.

Конечно, пока на стадионе Стэгг-Филд работал реактор, никто там в сквош не играл. Люди, работавшие на площадке, очень напоминали Думминга Тупса: ими двигало ненасытное любопытство, перемежающееся мучительными сомнениями, окрашенными ужасом. В общем, все началось с любопытства, а закончилось ужасом.

В 1934 году, после череды физических открытий, связанных с феноменом радиоактивности, Ферми обнаружил, что происходит интересная вещь, если бомбардировать различные субстанции так называемыми медленными нейтронами, то есть субатомными частицами, производимыми радиоактивным бериллием и пропущенными через парафин, чтобы их замедлить. Оказалось, что медленные нейтроны заставляют эти субстанции излучать собственные радиоактивные частицы. Это выглядело любопытно, и Ферми принялся облучать потоком медленных нейтронов все, что только приходило ему в голову. В том числе и весьма таинственный в ту пору химический элемент уран, использовавшийся в основном для получения желтого красителя. Внезапно, словно благодаря алхимической реакции, облученный медленными нейтронами уран превратился во что-то совершенно новое. Только Ферми никак не мог понять во что.

Четыре года спустя трое немцев – Отто Ган, Лиза Мейтнер и Фриц Штрассман – повторили эксперимент Ферми. Они были куда лучшими химиками, чем он, и выяснили, что же происходило с ураном. Словно по волшебству уран превращался в смесь бария, криптона и кое-чего еще. Мейтнер заметила, что процесс ядерного распада сопровождается значительным выбросом энергии. Каждый знает, что химики могут превратить один тип материи в другой, однако в случае с ураном произошло нечто невиданное: материя трансформировалась в энергию. Теоретически это уже было предсказано Альбертом Эйнштейном в его знаменитой формуле, которую Орангутанг-Библиотекарь[6] Незримого университета сформулировал бы как «У‑ук»[7].

Согласно формуле Эйнштейна, количество энергии, содержащейся в определенном количестве материи, равно массе материи, помноженной на скорость света, а потом еще раз помноженной на скорость света. Как заметил Эйнштейн, скорость света настолько велика, что кажется, будто он и вовсе не движется. То есть скорость света и без того чудовищна, а если в квадрате – то просто огромна. Другими словами, из малюсенького кусочка материи вы можете получить гигантское количество энергии, если только сумеете ее извлечь. И вот Мейтнер открыла этот фокус.

Неизвестно, может ли одна-единственная формула повлиять на продажи, но в том, что она может изменить мир, мы абсолютно уверены.

В январе 1939 года Ган, Мейтнер и Штрассман опубликовали результаты своих исследованой в британском научном журнале «Nature». Девять месяцев спустя Великобритания вступила в войну, которая закончилась именно применением результатов этого открытия на практике. Горькая ирония заключается в том, что величайший научный секрет Второй мировой войны был доступен всем еще до того, как она началась. Этот факт является великолепной демонстрацией того, насколько политики иногда не придают значения потенциалу Большой Науки, положительному или отрицательному – неважно.

А вот Энрико Ферми мгновенно понял, как можно использовать выводы из статьи в «Nature». Он обратился за помощью к другому первоклассному физику, Нильсу Бору, который выдумал новый трюк: цепную реакцию. Оказалось, что если один из редких изотопов урана, а именно – уран‑235 бомбардировать медленными нейтронами, то он не просто распадется на другие элементы и будет излучать энергию, но и начнет испускать новые нейтроны. Которые, в свою очередь, принимаются бомбардировать уран‑235… Такая реакция могла бы стать самоподдерживающейся и сопровождаться гигантским выбросом энергии.

Оставался вопрос, сработает это или нет? Можно ли подобным способом превратить ничто во что-нибудь? Обнаружилось, что проверить гипотезу совсем непросто: уран‑235 в чистом виде не встречается, он всегда смешан с обычным ураном, то есть с ураном‑238. Выделить его было все равно что искать иголку в стоге сена.

Стоило волноваться еще кое о чем. В частности, если эксперимент увенчается успехом, то не выйдет ли так, что цепная реакция затронет не только уран‑235, но и все, что только ни есть на Земле? Вдруг загорится сама атмосфера? Расчеты показывали: скорее всего, нет. Ко всему прочему существовала опасность, что в деле расщепления атомного ядра союзников опередит Германия. А выбор между вероятностью взорвать весь мир самим или позволить это сделать врагу представляется совершенно очевидным.

Хотя если хорошенько подумать над этой фразой, то становится немного грустно.

Локо – это анаграмма названия местечка Окло на юго-востоке Габона, где расположено месторождение урана. В 70‑х годах ХХ века французские ученые обнаружили, что либо часть этого урана подверглась необычайно сильной цепной реакции, либо он старше всей нашей планеты.

Кое-кто даже выдвинул тогда предположение, что это – археологическое свидетельство некой предшествующей цивилизации, овладевшей атомной энергией. Более разумная, хотя и куда более скучная гипотеза заключается в том, что Окло – своеобразный «природный реактор». По какой-то случайности часть залежей урана оказалась богаче ураном‑235, чем обычно, и спонтанная цепная реакция продолжалась сотни тысяч лет. Природа просто опередила науку, и никакая площадка для сквоша ей не потребовалась.

Если, конечно, месторождение не является все-таки реликтом давно исчезнувшей цивилизации.

До 1998 года природный реактор в Окло представлялся наилучшим доказательством того, что ответ на вопрос «А что, если?..» может оказаться не очень интересным. Вопрос, собственно, заключался в следующем: «А что, если никаких физических констант вовсе не существует?»

Дело в том, что научные теории обычно основываются на различных числах, так называемых «фундаментальных константах». Например, скорость света, постоянная Планка (основная константа квантовой механики), гравитационная постоянная (используемая в теории гравитации), заряд электрона и так далее. Общепринятые научные теории предполагают, что значения этих постоянных неизменны с момента зарождения Вселенной. Расчеты, касающиеся первых моментов существования Универсума, основываются на предположении, что эти самые значения одинаковы всегда и везде. Потому что, если бы это было не так, мы бы просто не знали, какие именно цифры подставлять в формулы. Все равно что пытаться подсчитать подоходный налог, не зная ставки.

И все-таки время от времени раздаются голоса отдельных несознательных ученых, вопрошающих: а если допустить возможность, что одна или даже несколько фундаментальных констант таковыми отнюдь не являются? Физик Ли Смолин даже выдвинул идею «размножающихся вселенных», согласно которой у «отпрысков» появляются другие фундаментальные константы. Смолин полагает, что наша родная Вселенная необычайно «плодовита» в этом смысле, а кроме того прекрасно подходит для развития жизни. Причем соединение этих двух функций отнюдь не случайно, утверждает он. Волшебники Незримого универститета, кстати, приняли бы подобную теорию на ура, ведь хорошо развитая физика практически неотличима от магии.

Казус Окло подтверждает, что фундаментальные физические константы не изменялись по крайней мере последние два миллиарда лет, то есть около половины времени существования нашей Земли или десяти процентов времени жизни всей Вселенной. Ключевым доказательством в этом споре является особенная комбинация фундаментальных констант, так называемая постоянная тонкой структуры[8]. Ее значение очень близко к 1/137. Много чернил изведено было для объяснения, почему последнее число оказалось таким простым, пока самые точные на сегодняшний день расчеты не установили его значение как 137,036.

Преимущество постоянной тонкой структуры в том, что ее значение не зависит от выбранных единиц измерения, в отличие, скажем, от скорости света, величина которой будет меняться, когда вы высчитываете ее в милях в секунду или в километрах в секунду. Российский физик Александр Шляхтер, проанализировав различные химические элементы, встречающиеся в ядерных отходах «реактора» Окло, обнаружил, что значение постоянной тонкой структуры за те два миллиарда лет, которые Окло работал, совершенно не изменилось. С точностью до десятимиллионных долей, оно такое же, как сегодня.

В конце 1998 года группа астрономов во главе с Джоном Уэббом завершила скрупулезное исследование безумно далеких, но чрезвычайно ярких небесных объектов, называемых квазарами. Они обнаружили едва заметные изменения в характеристиках их свечения, называемых спектральными линиями и связанных с колебаниями тех или иных атомов. Получилось, что миллиарды лет назад, то есть задолго до «включения» «реактора» в Окло, частота колебаний атомов была иной. В межзвездных газовых облаках, чей возраст сравним с возрастом Вселенной, константа тонкой структуры отличается от современных значений на 1/50 000. Огромная разница по стандартам данного раздела физики! Насколько можно судить, такой неожиданный результат получился вовсе не из-за ошибки в эксперименте. Теория, предложенная в 1994 году Тибо Дамуром и Александром Поляковым, предполагала возможность отклонений в значениях постоянной тонкой структуры, но лишь на одну десятитысячную от величины, обнаруженной командой Уэбба.

В 2001 году другая группа под руководством Уэбба проанализировала поглощение света далеких квазаров облаками межзвездного газа и выяснила, что со времени Большого взрыва постоянная тонкой структуры возросла на одну стотысячную. Если результат верен, получается, что сила тяжести, а также слабые и сильные ядерные взаимодействия менялись с течением времени. Сейчас эксперимент подвергается проверке на возможные систематические ошибки, которые могли привести к подобному результату.

В общем, все выглядит несколько запутанно, и большинство теоретиков предпочитает не спешить со скоропалительными выводами, а подождать дальнейших исследований. Однако в любой момент солома может вспыхнуть на ветру, и нам придется признать, что законы физики различны в различных областях пространства-времени. Черепахи, наверное, все-таки не было, хотя как знать, как знать…

Глава 3

Узнаю своих волшебников!

ВОЛШЕБНИКАМ НЕ ПОТРЕБОВАЛОСЬ МНОГО ВРЕМЕНИ, чтобы перед перспективой всеобщего разрушения указать коллективным пальцем на насущную философскую проблему.

– Если никто ничего не заметит, то в определенным смысле этого вообще не произойдет, – сказал Профессор Современного Руносложения. Его спальня была одной из самых холодных во всем университете.

– А если даже и произойдет, нас в этом обвинить будет некому, – заметил Декан.

– В действительности, – произнес Думминг, несколько ободренный благожелательной реакцией пожилых волшебников, – существуют кое-какие теоретические обоснования невозможности подобного сценария исходя из внетемпоральной натуры чара.

– Повтори! – потребовал Чудакулли.

– Сбой в работе приведет не ко взрыву, сэр, – пояснил Тупс. – А также, насколько мне известно, не к немедленному уничтожению всего сущего, начиная с текущего момента. Сущее в принципе перестанет существовать из-за того, что коллапс поля чара будет мультинаправленным. Но поскольку мы с вами, уважаемые господа, находимся здесь и сейчас, это означает, что мы обретаемся во Вселенной, где все закончилось хорошо.

– А, тут я в курсе, – покивал Чудакулли. – Все дело в квантах, да? При этом в какой-нибудь соседней Вселенной живем другие мы, и вот там-то все разлетелось к чертям собачьим, так?

– Да, сэр. Точнее, нет. Они не взорвались потому, что реактор другого Думминга Тупса сломался. Они… эээ… вообще не существовали. Хотя это, конечно, только теория.

– Я рад, что мы во всем разобрались, – бодрым голосом произнес Главный Философ. – Мы здесь потому, что мы – здесь. Ну а поскольку мы именно здесь, неплохо бы нам согреться.

– Ну вот и ладненько. Давай, Тупс, включай свою адскую машину, – сказал Чудакулли и кивком головы указал на красный рычаг.

– Полагаю, эта честь принадлежит вам, Аркканцлер, – с поклоном ответил Тупс. – Все, что нужно, просто дернуть за рычаг. Рычаг, как бы это вам объяснить… Снимает блокировку, позволив потоку войти в обменник, где и произойдет простейшая реакция октирона, которая превратит магию в тепло и нагреет воду в бойлере.

– То есть это у тебя типа большой чайник? – сообразил Декан.

– Ну, образно говоря, да, – согласился Думминг, стараясь сохранить непроницаемое выражение лица.

Чудакулли решительно ухватился за рычаг.

– Может быть, вы хотите произнести пару слов? – спросил Тупс.

– Да. – Чудакулли на миг задумался, а потом просиял: – Давайте по-быстрому все здесь закончим и пойдем обедать.

Раздались жидкие аплодисменты. Аркканцлер дернул за рычаг. Стрелка на циферблате, прикрепленном к стене, указала на ноль.

– Что же, мы до сих пор не взорвались, – заметил Главный Философ. – А зачем циферки на стене, Тупс?

– Ах, эти… Ну, они нам показывают, докуда мы добрались, – ответил Думминг.

– Понимаю, понимаю. – Главный Философ взялся за лацканы своей мантии и продолжил с куда большим энтузиазмом: – Насколько мне известно, у нас сегодня утка с зеленым горошком, джентльмены. А вообще ты у нас молодец, мистер Тупс!

И пожилые волшебники пошли прочь. Могло показаться, что шли они медленно, на самом же деле это была предельная скорость, которую волшебник способен развить в предчувствии хорошего обеда.

Думминг издал было вздох облегчения, застывший у него в горле, когда сообразил, что Аркканцлер никуда не делся, а, напротив, внимательно исследует реактор.

– Эээ… Вы хотите узнать еще что-нибудь, сэр? – торопливо спросил он.

– Слушай, скажи честно, когда именно ты его включил, Тупс?

– Сэр?

– Какое именно слово в моей короткой фразе тебе не понятно? Или я их расставил не в том порядке?

– Ну, я… Мы… Реактор включили сразу после завтрака, сэр, – потупился Думминг. – Мистер Турнепс удерживал стрелку на циферблате с помощью той веревочки.

– А когда вы его включили, ничего не взорвалось?

– Нет, сэр. Иначе вы бы… эээ… заметили.

– Но раньше ты говорил по-другому, Думминг.

– Не совсем так. Просто имел в виду…

– Я тебя насквозь вижу, Тупс, – прервал его Чудакулли. – Ты никогда не стал бы проводить эксперимент публично, если бы сначала не убедился, что все будет в порядке. Никому не хочется получить тухлым яйцом по физиономии, ведь так?

Тупс подумал, что тухлым яйцом можно пренебречь, когда твоя физиономия представляет собой облако частиц, разлетающихся во все стороны со скоростью темноты[9].

Чудакулли хлопнул ладонью по черной панели реактора, отчего Думминг так и подпрыгнул на месте.

– Наконец-то у нас будет тепло, – сказал Аркканцлер. – Эй, Казначей! Как там наверху?

Казначей довольно закивал.

– Вот и умница. Ты тоже молоток, Тупс. Ну, а теперь – обедать.

После того как шаги стихли, Казначея вдруг осенило, что рычаги, так сказать, управления оказались у него в руках.