Помоги проекту - поделись книгой:
Терри Пратчетт, Йен Стюарт, Джек Коэн
Наука Плоского мира. Книга 4. День Страшного Суда
Terry Pratchett, Ian Stewart, Jack Cohen: The Science of Discworld, Book 4: Judgement Day
Copyright© Terry Pratchett; Joat Enterprises; Jack Cohen, 2013.
This edition published by arrangement with Colin Smythe Limited and Synopsis Literary Agency
Cover artwork copyright © 1998 by Paul Kidby, www.paulkidby.net
Иллюстрация на обложке
© С. Резник, перевод на русский язык, 2016
© Издание на русском языке, оформление. ООО «Издательство «Э», 2016
Пролог. Миры плоские и круглые
Есть один толковый способ сварганить мир.
Перво-наперво – создать его плоским, чтобы никто случайно оттуда не сверзился[1]. Ну а если кто подойдёт слишком близко к краю – сам виноват.
Ещё этот мир должен быть циркулярным, дабы своим неуклонным вращением порождать смену времён года.
Разумеется, у него должна иметься крепкая опора, чтобы он не провалился в тартарары. Саму же опору тоже нужно поместить на прочный фундамент.
Во избежание бесконечной регрессии фундамент должен по своей собственной воле делать то, что и положено фундаментам, а именно подпирать.
Чтобы обеспечить мир светом, создайте солнце. Оно должно быть маленьким и не слишком горячим, иначе погаснет раньше времени. А ещё оно должно двигаться вокруг мира, разделяя день и ночь.
Там должны жить люди. Какой смысл в мире, где никто не живёт?
Ведь всё на свете происходит либо по желанию людей (магия), либо по требованию сюжета (нарративиум).
В общем, нормальный мир – это Мир Диска: плоский, циркулярный, покоящийся на спинах слонов, в свою очередь прочно стоящих на гигантской космической черепахе. Наряду с обычными людьми его населяют волшебники, ведьмы, тролли, гномы, вампиры, големы, эльфы, зубные феи и даже Санта-Хрякус.
Хотя…
Есть и другой, дурацкий способ создания миров. К сожалению, иногда его не удаётся избежать.
Например, когда эксперимент в области фундаментальной магии на площадке для сквоша Незримого Университета пошёл вразнос и возникла угроза уничтожения вселенной, компьютеру ГЕКСу пришлось в один миг утилизировать огромное количество сырой магии. Единственное, что он смог сделать в подобной ситуации, – это активировать проект «Круглый мир». Создать волшебное силовое поле, парадоксальным образом удержавшее магию. После чего Декан сунул туда палец. Просто чтобы посмотреть, что будет. Вот так и возник Круглый мир.
Сам Круглый мир точно не знает, какой именно своей части он обязан такому названию. Порой имеются в виду планеты, а иногда – вся вселенная разом. Если не считать пары-тройки накладок, в течение последних тринадцати с половиной миллиардов лет Круглый мир в общем и целом находится на ходу. А началось всё с бородатого старика Декана. Поскольку там нет ни магии, ни нарративиума, Круглый мир функционирует по правилам. Не по тем правилам, которые выдумывают люди, а по тем, которые изобрёл он сам, Круглый мир. И это странно, ведь мир не может знать, каковы должны быть эти правила. Ничего нельзя утверждать наверняка, однако складывается впечатление, что он создаёт их между делом.
Он, разумеется, ничего не знает и о своём размере. На сторонний взгляд Круглый мир – это сфера, сантиметров тридцати в диаметре, пылящаяся на полке в кабинете Ринсвинда, – так, нечто среднее между футбольным мячом и сувенирным стеклянным шариком, внутри которого бушует метель. Однако изнутри всё выглядит куда серьёзнее: радиус сферы составляет около 400 секстильонов километров. По крайней мере, насколько это известно его обитателям[2]. А может быть, Круглый мир ещё больше. Может быть, он вообще бесконечен.
Такая громадная вселенная кажется вселенски избыточной, поскольку обитаема лишь крошечная часть её внушающих благоговение объёмов, а именно поверхность одной маленькой планетки всего каких-нибудь 12 тысяч километров в поперечнике.
Волшебники называют Круглым миром и её. Местные же именуют планету Землёй, поскольку она, собственно, из земли и состоит. Ну, за исключением воды, камней, песка и кусков льда. Короче, типичный местечковый взгляд на окружающее. Ещё несколько столетий назад считалось, что Земля закреплена в центре вселенной, тогда как всё остальное вращается вокруг неё или беспорядочно носится по небу. Впрочем, все эти подробности людям совершенно безразличны, ведь их самих там нет.
Планета Круглый мир, как видно из её названия, – круглая. Не такая круглая, как диск, скорее как футбольный мяч. Она где-то на треть моложе вселенной Круглого мира. Крошечная по космическим меркам планетка просто огромна в сравнении со своими обитателями, поэтому, если с умом у тебя не очень, ты можешь смело считать Землю плоской. Чтобы жители пачками не падали с планеты, правилами установлено, что на поверхности их удерживает таинственная сила. Слонов-подпорок, к счастью, у этого мира нет, иначе можно было бы повстречаться с ними, просто обойдя шарик кругом. Наблюдателю показалось бы, что здоровенный зверь лежит на спине, задрав ноги в небо. (Кстати, а вы знаете, зачем слон красит пятки в жёлтый цвет? Чтобы спрятаться, лёжа вверх ногами, в миске с заварным кремом. Говорите, никогда не замечали слонов в миске с заварным кремом? Видите, как они здорово прячутся.)
Правила Круглого мира демократичны. Вышеупомянутая таинственная сила «притягивает» к его поверхности не только людей, но вообще всё и вся. Впрочем, она не настолько «привязчива», чтобы нельзя было передвигаться.
Так же устроена и планета Круглый мир. У неё имеется солнце, однако оно вовсе не вращается вокруг планеты. Вместо этого
По причине на редкость бездарной планировки солнце вышло огромным и оказалось довольно далеко от планеты. Вот и пришлось сделать его безумно горячим. Настолько горячим, что незамедлительно потребовались особые правила, позволяющие ему всё время гореть. Поэтому большая часть этой чудовищной энергии теряется, обогревая пустоту.
Опоры у Круглого мира нет. Похоже, он считает черепахой самого себя, поскольку плывёт в космосе, поддерживаемый мистическими силами. Людей же, по-видимому, нимало не беспокоит, что их мир куда-то там плывёт, несмотря на полное отсутствие ласт. С другой стороны, эти самые люди появились каких-нибудь четыреста тысяч лет назад, что составляет одну сотую процента жизни планеты. Да и появились они, скорее всего, по чистой случайности, зародившись в виде крошечных капель, которые затем внезапно усложнились. Сами люди до сих пор жарко спорят по этому вопросу. Честно говоря, особо умными их не назовёшь. Научные законы своей вселенной они начали разрабатывать всего лишь четыреста лет назад. Так что им есть над чем ещё поработать.
Жители планеты самонадеянно именуют себя
Об этом и о многом другом мы говорили в первом томе «Науки Плоского мира». В том числе о гигантском моллюске и «большом скачке вбок» горемычной крабьей цивилизации… Бесконечная череда природных катаклизмов помогла волшебникам осознать то, что они подозревали с самого начала: Круглый мир – не самое безопасное место для жизни.
По-быстрому прокрутив историю Круглого мира, волшебники перескочили от не внушающих особого оптимизма приматов, толпящихся у Чёрного камня, до крушения космических лифтов. Видимо, нашёлся кто-то достаточно разумный, кто, наконец, понял намёк, и все жители покинули планету, устремившись к звёздам в надежде избежать очередного Ледникового периода.
Но вы же не думаете, что это были потомки обезьян, правда? Поскольку у обезьян, похоже, было только два увлечения: секс и драки.
Во втором томе «Науки Плоского мира» волшебники с изумлением узнали, что разумные покорители космоса действительно произошли от приматов. Странный новый смысл слова «происхождение» стал позже причиной серьёзных проблем. Волшебники открыли, что Круглый мир попал в неправильную брючину Штанов Времени, из-за чего отклонился от первоначального пути. В итоге люди, получившиеся из приматов, оказались злобными дикарями, а их цивилизация – насквозь пронизанной суевериями. Им бы ни за что не удалось покинуть планету вовремя и избежать гибели. Что-то явно вмешалось в историю Круглого мира.
Чувствуя определённую ответственность за судьбу своего курьёзного творения (примерно так же, как вы беспокоитесь за прихворнувшего хомячка), волшебники отправились на планету и обнаружили, что она буквально заражена эльфами. Эльфы Плоского мира – это вам не те благородные существа, о которых повествуют легенды мира Круглого. Если эльф прикажет вам съесть вашу собственную голову, вы незамедлительно повинуетесь. Нельзя было просто вернуться в тот момент, когда на планету прибыли эльфы, и вышибить их вон. Стало бы только хуже. В итоге зло ушло, забрав с собой, к сожалению, все крупицы изобретательности.
Исследовав историю Круглого мира, которая должна была произойти при условии правильного развития событий, волшебники заключили, что два человека, которые должны были сыграть в ней ключевую роль и выделиться среди немногих мудрецов, так никогда и не родились. Оплошность пришлось исправить, чтобы вернуть планету в нужную колею. Этими людьми стали Уильям Шекспир, чьи творения пробудили подлинный дух человечества, и Исаак Ньютон, ставший основателем подлинной науки. Несмотря на определённые трудности и кое-какие забавные происшествия, в ходе которых пришлось даже выкрасить потолки в чёрный цвет, волшебникам удалось подтолкнуть человечество к тому единственно верному развитию событий, позволившему ему избежать полного уничтожения. Шекспировский «Сон в летнюю ночь» окончательно склонил чашу весов в пользу людей, выставив эльфов в смешном свете. А ньютоновские «Математические начала» ориентировали людей на движение к звёздам. Казалось, миссия волшебников была выполнена.
Как бы не так.
В третьем томе «Науки Плоского мира» планета в очередной раз угодила в передрягу. Благополучно вступив в Викторианскую эпоху, обещавшую стать колыбелью развития технологии, мир снова свернул с пути. Да, технология развивалась, но черепашьим шагом. Некоторые жизненно важные для нововведений стимулы были утрачены, и наш хомячок, то бишь человечество, занемог вновь. Очередная ключевая фигура написала неправильную книгу. Преподобный Чарльз Дарвин в своей «Теологии видов» столь замечательно ловко объяснил сложность и многообразие жизни божественным вмешательством, что наука и религия слились воедино. В ходе конструктивных прений[3] окончательно была утеряна творческая искра. К тому времени, когда преподобный Ричард Докинс написал-таки «Происхождение видов» (как положено, они у него произошли в результате естественного отбора и так далее, и тому подобное), было слишком поздно кидаться строить космические корабли. Ледниковый период стоял у порога.
Короче говоря, одного факта рождения Дарвина оказалось недостаточно. Необходимо было добиться, чтобы он написал правильную книгу. Вот тут-то всё и пошло наперекосяк, а вернуть историю в нужное русло оказалось невероятно трудно. Вопреки известному выражению, вовремя забитый в подкову гвоздь отнюдь не спасает королевство. Напротив, толку от этого – чуть, разве что лошади становится удобнее бегать. Ведь у того, что по-настоящему важно, всегда имеется множество причин. Потребовались огромная команда волшебников и более двух тысячелетий тщательной подгонки, чтобы заставить Дарвина сесть на «Бигль», затем не дать ему спрыгнуть с корабля[4] из-за морской болезни и поддерживать его зыбкий интерес с геологии до тех пор, пока экспедиция не добралась до Галапагосских островов.
Всё равно у волшебников бы ничего не получилось, если бы они вовремя сообразили, что кто-то активно противостоит их попыткам вернуть историю к «заводским настройкам». Это были Аудиторы Реальности – стойкие бойцы за Безопасную Жизнедеятельность, предпочитающие вселенные, где вообще не происходит ничего, и готовые на всё, лишь бы добиться своего. Они-то и препятствовали нашим героям.
Всё висело на волоске. Хотя волшебникам и удалось затащить Дарвина на Галапагосы, обратить там его внимание на вьюрков, пересмешников и черепах, ему потребовались годы для осознания важности этих существ. К тому времени черепашьи панцири были давно выброшены за борт, после того как их содержимое съели, а всех вьюрков Дарвин отдал какому-то орнитологу. Пересмешники его всё-таки заинтересовали. Ещё больше времени у него ушло на то, чтобы сделать решительный шаг и вывести слово «Происхождение» вместо «Теология», до тех пор же он писал учебники об усоногих рачках. Закончив, наконец, своё «Происхождение-1» и взявшись за «Происхождение-2», Дарвин снова сделал очередную глупость, назвав сей труд «
Как бы то ни было, волшебники добились успеха. Они даже прихватили Дарвина в Плоский мир, чтобы познакомить с Богом Эволюции и дать полюбоваться на колёсных слонов. Публикация «Происхождения» утвердила соответствующее направление развития мира как единственно возможное. (Концепция Штанов Времени примерно в этом и заключается.) Круглый мир был в очередной раз спасён и отправился на полку собирать пыль…
Как вдруг…
Глава 1. Великие вещи
Рано или поздно каждый уважающий себя университет должен обзавестись Большой (а лучше Большой-Пребольшой) Штуковиной. Как выразился бы руководитель отдела Нерекомендуемо-прикладной магии Незримого Университета Думминг Тупс, это закон природы. Штуковина не может быть слишком большой или слишком маленькой. Кроме того, она определённо должна быть материальной.
Пожилые волшебники, не сводившие глаз с шоколадного печенья, разложенного на подносе, который внесла служанка, слушали с тем вниманием, которое только и можно ожидать от людей, внезапно поражённых острым приступом шоколадного голодания. Из тщательно написанной и прекрасно аргументированной речи Думминга Тупса выходило следующее: согласно подробным исследованиям Библиотечного Пространства (или, если по-простому, Б-пространства) оказывается, что отсутствие присутствия Большой-Пребольшой Штуковины – весьма прискорбный факт и даже более: неимение данного артефакта в академическом заведении, в котором слушатели имеют честь находиться в данный момент, автоматически превращает его в объект шуток и сардонических ухмылочек со стороны научного сообщества, которое со стыдом отказалось бы считать почтенных волшебников своими коллегами по цеху. Упоминание о сардонических ухмылках в данном случае вдвойне обидно, поскольку кто-кто, а учёные точно знают значение слова «сардонический».
Когда Тупс нанёс последний хорошо рассчитанный удар, Аркканцлер Наверн Чудакулли решительно завладел последним спорным шоколадным печеньицем, после чего произнёс:
– Так-так, Думминг, насколько я тебя знаю, а я уверен, что знаю тебя прекрасно, ты никогда бы не поставил передо мной вопрос, если бы в загашнике у тебя не было определённого решения. – Он прищурился. – Напротив, господин Тупс, на тебя было бы совершенно не похоже, если бы ты уже не подобрал кандидата в Большие-Пребольшие Штуковины. Что? Скажешь, я не прав?
Думминг не стал скромничать, а просто ответил:
– Что же, сэр, я знаю лишь одно: у нас, на факультете Высокоэнергетической магии, уверены, что данная вселенная предлагает нам множество загадок, которые можно и должно решить. Как говорится, неизвестность убивает, сэр! Ха-ха.
Думминг был доволен этим замечанием. Он тоже прекрасно знал своего Аркканцлера: тот обладал инстинктами бойца, причём бойца кулачного.
– Полагаю, мы просто не знаем, зачем существует третья производная слуда. Теоретически этот факт означает, что при рождении вселенной, в самую первую наносекунду её бытия, она начала двигаться назад во времени. Согласно эксперименту фон Флеймера получается, что мы рождаемся и умираем в одно и то же время. Ха-ха!
– Ну, да… Охотно верю, – мрачно пробурчал Чудакулли, косясь на коллег. Но поскольку прежде всего он являлся Аркканцлером, то добавил: – А разве там не о коте речь шла? Вроде как он живой и одновременно дохлый?
Думминг всегда с удовольствием поддерживал беседы на подобные темы:
– Совершенно верно, сэр! Однако, как позже выяснилось, речь шла о коте гипотетическом. В общем, ничего, что могло бы расстроить владельцев домашних зверюшек. От себя же добавлю, что теория эластичных струн оказалась просто ещё одной недоказанной гипотезой, такой же, как и пузырчатая теория смежных горизонтов, кстати.
– Действительно, – Чудакулли вздохнул. – Жалость какая, мне она так нравилась. Ладно, если за время своего краткого существования она обеспечила хлебом насущным хотя бы нескольких теоретиков, значит, её жизнь была не напрасна. Знаешь, мистер Тупс, на протяжении многих лет ты беседовал со мной о различных теориях, гипотезах и концепциях из мира естествознания. Только видишь какое дело, мне интересно… Нет, мне действительно интересно, не получилось ли так, что вселенная, будучи по природе своей живой и в каком-то определённом смысле разумной… Так вот, не пытается ли эта самая вселенная спрятаться от вашего жадного любопытства, толкая вас на всё новые интеллектуальные прорывы? Как бы дразнит вас?
Волшебники притихли. На мгновенье лицо Думминга обратилось в бронзовую маску, затем он произнёс:
– Блестящее предположение, Аркканцлер! Я восхищён. Всем известно, что Незримый Университет всегда готов с честью встретить любой вызов. С вашего позволения, сэр, я немедленно приступаю к составлению сметы. Безусловно, проект «Круглый мир» был только началом. Ответим же на вызов новым претендентом, проектом… «Челленджер». С его помощью мы постигнем фундаментальнейшие основы магии нашего мира!
И он стрелой бросился на факультет Высокоэнергетической магии, а по своим аэродинамическим характеристикам стрела является прямой противоположностью черепахи и к тому же имеет гораздо более удобную для полёта форму.
Было это шесть лет назад…
Лорд Витинари, тиран Анк-Морпорка, окинул взглядом Большую-Пребольшую Штуковину, которая, похоже, лишь тихонько гудела и ничего больше. Штуковина висела в воздухе, то появляясь, то исчезая. Витинари показалось, что выглядела она при этом несколько самодовольной – настоящее достижение для того, у кого нет лица.
В общем, она напоминала невнятный пузырь, сплетённый из магических формул, разных таинственных символов и хитрых загогулин, смысл которых, однако, совершенно ясен посвящённым. Патриций, по его собственному признанию, не являлся поклонником всяких технических штук, в особенности скрученных и к тому же гудящих. Как не был он и любителем неидентифицируемых каракулей. Он расценивал всё это как нечто, с чем нельзя договориться или переубедить. Повесить это тоже было нельзя, равно как и изощрённо пытать. Конечно, фраза «положение обязывает», как обычно в таких случаях, помогла. Однако те, кто хорошо знал Хэвлока Витинари, понимали, что его можно назвать каким угодно, только не «обязанным».
Лорда Витинари как раз представили группе возбуждённых и местами прыщавых юных волшебников в белых халатах и, естественно, остроконечных шляпах. Молодёжь суетилась вокруг нагроможденья непонятной жужжащей машинерии позади пузыря. Как бы там ни было, Витинари постарался изобразить восторг и даже вступил в беседу с Наверном Чудакулли, который, по-видимому, пребывал в точно таком же неведении относительно происходящего, как и сам Патриций. Тем не менее Витинари поздравил Аркканцлера, поскольку именно этого требовали обстоятельства, чем бы штуковина ни являлась.
– Я считаю, вы можете гордиться, Аркканцлер. Всё это просто прекрасно. Безусловно, настоящий триумф науки!
Чудакулли коротко хохотнул и сказал:
– Браво! Спасибо, Хэвлок. А знаешь, кое-кто поговаривает, что если мы запустим эксперимент, то он может привести к концу мира. Ты представляешь? Мы! Духовные защитники города и, не побоюсь этого слова, всей вселенной!
Лорд Витинари сделал почти незаметный шаг назад и осторожно поинтересовался:
– А когда именно начался ваш эксперимент? Похоже, сейчас оно гудит вполне удовлетворительно.
– На самом деле, Хэвлок, гудение скоро прекратится. Шум, который ты слышишь, издаёт рой пчёл в саду. Казначей не успел скомандовать им вернуться к работе. Вообще-то мы надеялись, что ты сам окажешь нам честь и официально откроешь эксперимент после обеда, если, конечно, ты не против.
Выражение лица Витинари стало похожим на портрет. Причём портрет, написанный современным художником, предварительно накурившимся того, что, по общему мнению, превращает мозги в сыр.
Но
– Ну, пока она ещё у нас есть, – добавил он, пристально взглянув на Чудакулли.
Затем Патриций немного попозировал иконографистам, посмотрел на большую красную кнопку на стенде перед ним и задумался о том, нет ли доли правды в разговорах о конце мира. Впрочем, протестовать было уже поздно, а позволить себе отступить Витинари не мог. К тому же, если он окажется именно тем самым, кто взорвёт мир, это в любом случае будет неплохо для его репутации. Неожиданная мысль развеселила Витинари, и он нажал на кнопку.
Раздались аплодисменты того сорта, когда аплодирующие понимают, что происходит нечто важное, но в то же время понятия не имеют, чему именно надлежит радоваться.
Оглядевшись вокруг, Витинари повернулся к Аркканцлеру и заметил:
– Похоже, Наверн, вселенную я не разрушил, это успокаивает. Стоит ли ожидать ещё каких-нибудь сюрпризов?
– Не дрейфь, Хэвлок, – Аркканцлер хлопнул Патриция по плечу. – Думминг Тупс запустил проект «Челленджер» ещё вчера, пока мы пили чай. Просто чтобы убедиться, что он вообще сможет запуститься. Ну а поскольку он запустился, останавливать его было бы глупо. Это, конечно, никоим образом не умаляет твою роль в церемонии, я тебя уверяю. Формальности в такого рода вещах стоят во главе угла, я же, со своей стороны, с гордостью могу заявить, что всё прошло как по маслу.
А
Глава 2. Великие думы
Большие-Пребольшие Штуковины обладают огромной притягательностью, которой не могут противостоять учёные Круглого мира. В основном научное оборудование обходится дёшево, кое-какое – дорого по своей сути, но вот цена отдельных приборов сравнима с бюджетом небольшой страны. Правительства всего мира обожают «Большую науку», поэтому зачастую проще получить добро для проекта на десять миллиардов долларов, чем на десять тысяч. Так же точно какая-нибудь комиссия за пять минут принимает решение о строительстве нового небоскрёба, а потом битый час спорит о цене поданного им к чаю печенья. И мы все знаем почему: ведь чтобы разобраться в проекте и определить стоимость здания, нужно быть специалистом, а в печенье разбирается каждый. К сожалению, с финансированием «Большой науки» дело обстоит примерно так же, если не хуже. Ведь администраторы и политики стремятся обеспечить себе карьерный рост, а «Большая наука» куда престижнее «маленькой», поскольку в ней крутятся большие деньги.
Впрочем, могут существовать и более весомые мотивы для крупных научных проектов: временами «большие» проблемы требуют «больших» ответов. Попытка собрать сверхсветовой двигатель из старых консервных банок на кухонном столе, может, и хороша в научно-фантастическом рассказе, но не в жизни. Чаще всего ты получаешь лишь то, за что заплатил.
Отправной точкой «Большой науки» можно считать проект «Манхэттен» времен Второй мировой войны, подаривший нам атомную бомбу. Эта сверхсложная задача потребовала участия десятков тысяч специалистов в различных областях. Проект раздвинул не только границы науки и инженерного дела, но и, возможно, прежде всего организации и логистики. Мы отнюдь не утверждаем, что поиск эффективных способов стирания людей в порошок – это именно то, что необходимо для успеха, но проект «Манхэттен» убедил всех в огромной важности науки. С тех пор все правительства упорно продвигают «Большую науку». Другие самые известные примеры подобного рода – посадка «Аполлона» на Луну и расшифровка генома человека.
Некоторые научные отрасли вообще жить не могут без Больших-Пребольших Штуковин. Пожалуй, самой главной из подобных отраслей является физика элементарных частиц, обошедшаяся миру в целую серию гигантских машин – так называемых ускорителей, исследующих свойства материи на микроуровне. Самыми мощными из них являются коллайдеры, с помощью которых учёные бомбардируют субатомными частицами неподвижные мишени или сталкивают частицы друг с другом в лоб и смотрят, что из этого получается. По мере того, как физика частиц продвигается вперёд, теоретики предсказывают всё новые и новые гипотетические частицы, которые становятся всё более странными и труднообнаружимыми. Требуется всё больше энергии для расщепления, всё более кропотливые математические вычисления и мощные компьютеры для сбора данных о том, что искомые частицы существовали, хотя бы самый кратчайший миг. Ускорители становятся всё больше и дороже.
Последний и самый внушительный из них – это Большой адронный коллайдер (БАК). Что такое «коллайдер», мы с вами уже знаем, «адрон» – наименование класса субатомных частиц, а прилагательное «большой» полностью оправдывает размеры ускорителя. БАК размещается глубоко под землёй, в двух кольцевых туннелях. Основная часть «колец» находится в Швейцарии, остальная захватывает территорию Франции. Главное кольцо имеет восемь километров в поперечнике, меньшее – около четырёх. В туннелях имеется две трубы, по которым 1624 магнита разгоняют до околосветовой скорости различные интересующие нас частицы: электроны, протоны, позитроны и так далее. Магниты необходимо охлаждать до температуры, близкой к абсолютному нулю, для чего постоянно требуется 96 тонн жидкого гелия. Эти магниты огромны и весят свыше 27 тонн каждый.
Трубы пересекаются в четырёх точках, где и происходят столкновения частиц друг с другом. Для физиков это всего лишь проверенный временем метод исследования материи. Сталкиваясь, частицы разлетаются на кусочки, порождая множество новых частиц. Шесть невероятно сложных детекторов, расставленных в разных точках туннелей, собирают данные о столкновениях, которые обрабатываются и анализируются мощными компьютерами.
БАК обошёлся нам в 7,5 миллиарда евро, что равно 6 миллиардам фунтов или 9 миллиардам долларов. Поэтому неудивительно, что проект этот международный, а в его осуществлении оказалась задействована «Большая политика».
Думминг Тупс жаждет обладать Большой-Пребольшой Штуковиной по двум причинам. Во-первых, им движет азарт интеллектуального познания – топливо, на котором функционирует факультет Высокоэнергетической магии. Юные ясноглазые волшебники, работающие там, хотят познать фундаментальнейшие основы магии и разгадать загадки, породившие такие таинственные теории, как квантовая чародинамика или третья производная слуда, а также роковой эксперимент по расщеплению чара, в результате которого случайно возник Круглый мир. О другой причине говорится в предыдущей главе: каждый уважающий себя университет просто обязан иметь подобные штуковины, если, конечно, он хочет считаться университетом.
В Круглом мире та же история. И касается она не только университетов.
Физика элементарных частиц началась со скромного оборудования и большой идеи. Слово «атом» на греческом означает «неделимый». Термин оказался заложником судьбы с самого начала его применения. Больше века назад физики «клюнули» на гипотезу о существовании атомов, но многие тут же начали сомневаться в правильности выбора столь буквалистского термина. И в 1897 году Джозеф Джон Томсон доказал, что сомневающиеся были правы, открыв «катодные лучи» – микроскопические частицы, испускаемые атомами. Они получили название «электроны».
Вы можете сколько угодно бродить вокруг атома, ожидая, когда он начнёт излучать новые частицы. Можете просить его об этом, а можете сделать ему такое предложение, от которого он не сможет отказаться, а именно стукнуть его так, чтобы он разлетелся на кусочки, и посмотреть, куда что полетит. В 1932 году Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон соорудили небольшой ускоритель частиц и в один знаменательный день «расщепили атом». Вскоре выяснилось, что атомы состоят всего из трёх типов частиц: электронов, протонов и нейтронов. Они невероятно малы, их не разглядеть даже в самые мощные микроскопы, тогда как сами атомы можно всё-таки «увидеть» в чувствительный микроскоп, использующий квантовые эффекты.
Итак, все элементы – водород, гелий, углерод, сера и так далее – состоят из этих трех частиц. Химические свойства элементов отличаются потому, что их атомы содержат различное количество электронов, протонов и нейтронов. Существует ряд основных правил. В частности, две частицы обладают электрическими зарядами: электрон – «негативным», протон – «позитивным», нейтрон же заряда не имеет. Таким образом, чтобы суммарный заряд оказался нулевым, количество протонов и электронов должно совпадать. Самый простой из атомов – атом водорода – имеет один электрон и один протон. У гелия два протона и два нейтрона.
Химические свойства атома зависят от количества электронов, поэтому нейтронов можно добавлять сколько угодно: свойства вещества почти не изменятся. Вот именно что –
Электроны имеют особенно важное значение для химических свойств атома, поскольку находятся на внешней его оболочке и могут вступать в контакт с другими атомами, образуя молекулы. Протоны и нейтроны группируются в центре атома, формируя его ядро. Ранее считалось, что электроны движутся вокруг ядра по орбитам, словно планеты вокруг Солнца. Затем эта модель была заменена другой, в которой электрон был представлен в виде смазанного вероятностного облака, демонстрируя нам не место, где
Эти три частицы (электрон, протон и нейтрон) связывают физику и химию. С их помощью была расшифрована вся таблица химических элементов – от простого водорода и наиболее сложного природного элемента калифорния до куда более странных короткоживущих синтезированных элементов. Всё, что требуется, чтобы вполне определить материю во всём богатстве её разнообразия, – это коротенький список «фундаментальных» частиц, то есть таких, которые невозможно расщепить на более мелкие. Вроде бы просто и понятно.
Не тут-то было. Во-первых, для объяснения целого ряда экспериментальных наблюдений на микроуровне потребовалось изобретение квантовой механики. Затем обнаружились новые фундаментальные частицы вроде фотона (частица света) или нейтрино (электрически нейтральная частица, которая настолько мало взаимодействует с остальным веществом, что может свободно пройти сквозь тысячемильную толщу свинца). Бесчисленные нейтрино, испущенные Солнцем в ходе ядерных реакций, постоянно проходят сквозь Землю, в том числе и сквозь нас с вами, не оказывая никакого влияния.
Нейтрино и фотоны были лишь началом. Уже через несколько лет количество фундаментальных частиц превысило количество химических элементов, что вызвало лёгкую панику, так как объяснение становилось куда сложнее явления, которое физики пытались объяснить. Впрочем, в конце концов они выяснили, что некоторые частицы фундаментальнее других. К примеру, протон состоит из трёх частиц помельче, называемых кварками. То же самое касается и нейтрона, хотя комбинация кварков в нём иная. Как бы то ни было, электроны, нейтрино и фотоны остаются фундаментальными частицами. Насколько нам известно, они не делятся на более простые составляющие.[5]
Одной из главных причин создания БАКа был поиск последнего недостающего звена так называемой стандартной модели, которая, несмотря на непритязательное название, похоже, объясняет почти всё в физике элементарных частиц. Предъявляя веские доказательства, сторонники этой модели настаивают, что атомы состоят из 16 истинно фундаментальных частиц. Шесть из них – кварки, имеющие совершенно дикие названия: нижний/верхний, странный/очарованный, прелестный/истинный. Нейтрон состоит из одного «верхнего» кварка и двух «нижних»; протон – из одного «нижнего» и двух «верхних».
Поделиться книгой: