Литмир - Электронная Библиотека

Ялда проверила эту гипотезу на дюжине точек по всему спектру. Произведение оказалось разным, и разница была слишком большой, чтобы ее можно было списать на погрешность из-за неточных данных.

Но даже если реальная взаимосвязь была более сложной, чем следовало из ее первоначальной наивной догадки, она все равно могла быть на верном пути. Ялда построила еще один график, и на этот раз изобразила на нем зависимость между длиной волны и величиной, обратной скорости.

Заводная ракета - i_008.png

Если бы ее наивная догадка была верна, график бы выглядел как идеально прямая линия, а объяснить столь систематический перегиб точек через линию наилучшего приближения одними лишь случайными ошибками было невозможно.

Собственно говоря, эмпирическая кривая была похожа на сегмент параболы или гиперболы — некой кривой второго порядка. Ялда пробовала возводить обращенную скорость в квадрат, но на графике все равно оставался небольшой изгиб. Она попробовала сделать наоборот и возвести в квадрат длину волны, но результат был ничуть не лучше.

Тогда она возвела в квадрат обе величины.

Заводная ракета - i_009.png

Ялда находилась в таком возбуждении, что не могла сидеть на месте; она вышла из кабинета и прошлась по тропинке. Линейное соотношение между квадратами двух величин не было ни настолько простым, чтобы вызывать сомнение, ни настолько запутанным или сложным, чтобы оказаться бесполезным. Возможно, формула служила всего лишь аппроксимацией реальной зависимости, но для начала стоило ограничиться изучением ее следствий, что само по себе представляло достаточно сложную задачу.

Свет был волной довольно-таки странного рода. При обычных условиях упругие волны в струне или волны давления в газе распространялись с постоянной скоростью вне зависимости от длины волны. Это правило вполне допускало некоторые экзотические исключения, однако в самом свете ничего экзотического не было. Единственный факт, который не вызывал сомнений, заключался в том, что скорость светового луча существенно зависела от его цвета — чтобы убедиться в этом, достаточно было просто взглянуть на звездное небо.

Одно из следствий переменной скорости заключалось в том, что импульс света, вообще говоря, не обязан был двигаться в том же направлении, что и его отдельные волновые фронты. Как бы странно это ни звучало, но сам факт стал ясен уже после первых умозрительных попыток измерения длин волн, предпринятых Джорджо. Любой импульс света, каким бы чистым нам ни казался его свет, всегда будет содержать хотя бы небольшой спектр волн различной длины. А поскольку скорость движения волны зависит от ее длины, то точки, в которых волновые фронты накладывались и взаимно усиливали друг друга, не станут беззаботно следовать за движением самих фронтов, как это происходило в случае колеблющейся струны. Более того, при достаточно большой пробуксовке скоростей они бы стали двигаться в противоположные стороны.

Заводная ракета - i_010.png

Ялда изобразила на коже схематичный рисунок, сделанный на одной из лекций Джорджо. При помощи простых вычислений Джоржо убедил ее, что если бы она каким-то образом смогла наблюдать за движением светового импульса, то ей бы показалось, что фронты волн внутри него скользят в обратную сторону.

Как ее собственные выводы дополняли эту картину? Теперь поведение двух различных аспектов света можно было объяснить более точно. Выбрав, к примеру, импульс красного света, она могла бы изобразить на графике его перемещение в пространстве одновременно с обратным движение соответствующих волновых фронтов.

Она вернулась в кабинет, чтобы свериться со своими записями; затем она нарисовала на груди новую диаграмму.

Заводная ракета - i_011.png

Размышляя над рисунком, Ялда неожиданно отметила удивительное сходство с изображением луча света и сопутствующих его волновых фронтов в конкретный момент времени. Главным отличием был досадный наклон между фронтами и «лучом» — роль которого в данном случае играла линия, изображавшая историю импульса.

Но что в действительности означал этот косой угол? Выбирая различные единицы измерения, она могла растягивать или сжимать диаграмму по своему усмотрению. Природа не знала, что такое высверк или пауза; физический смысл не мог зависеть от выбора традиционной системы единиц. Тогда она выбрала единицу времени таким образом, чтобы линия импульса находилась под прямым углом к линиям волновых фронтов.

Заводная ракета - i_012.png

И что же получалось в итоге? Две перпендикулярные прямые… и линейное соотношение между квадратами двух величин.

Она повозилась с диаграммой еще пару курантов, старясь подобрать единицы времени и расстояния таким образом, чтобы промежутки между волновыми фронтами можно было приравнять единице. А почему бы и нет? Ведь совершенно произвольными были не только единицы времени; мизер, к примеру, когда-то определяли по ширине большого пальца одного напыщенного монарха.

Когда попытки увенчались успехом, на чертеже был изображен маленький прямоугольный треугольник, заключенный внутри другого треугольника с тем же соотношением сторон. Гипотенуза большого треугольника представляла собой горизонтальную линию, соединяющую волновые фронты, поэтому ее длина совпадала с длиной световой волны. Соотношение сторон маленького треугольника — соответствующих расстоянию, пройденному импульсом и затраченному на это времени — было равно скорости света. То же самое соотношение наблюдалось и в большом треугольнике, причем длина одной из его сторон была обратна скорости.

Заводная ракета - i_013.png

Вот что получалось при таком выборе единиц измерения: обращенная скорость в квадрате плюс единица в квадрате равнялась квадрату длины волны. Это простое уравнение описывало прямую линию, проходящую через экспериментальные точки на графике. Однако теперь его можно было получить без опоры на какие-либо гипотетические свойства гипотетической среды, колебания которой проявлялись в виде света. Квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника равен сумме квадратов катетов. Вот так-то: соотношение между длиной волны и скоростью, добытое благодаря всем этим ночам кропотливых наблюдений, оказалось всего лишь замаскированной теоремой из элементарной геометрии.

Если, конечно, забыть, что это… полный бред. Геометрия изучает фигуры в пространстве, а не линии в пространстве и времени. Каким бы прозрачным ни был намек на геометрию, это всего лишь аналогия, не более того.

Но аналогия математически безупречная. Если бы Ялда представила, что в действительности имеет дело с геометрией на плоскости, то простым поворотом всей физической структуры красного импульса — с жесткой фиксацией расстояний между волновыми фронтами — могла бы превратить его в более быстрый импульс фиолетового цвета.

Заводная ракета - i_014.png

Длина волны и скорость, конечно, бы изменились, но эти величины были всего лишь результатами измерений, которые зависели от расположения волновых фронтов по отношению к наблюдателю. По сути два импульса — красный и фиолетовый — отличались друг от друга не больше, чем импульс света, движущийся на север, отличается от импульса, который движется на северо-восток.

Звездное послание гласило: свет есть свет, и со своей точки зрения он всегда один и тот же. Различие в таких свойствах, как цвет, направление и скорость, приобретало смысл, лишь когда свет сталкивался с каким-нибудь объектом, относительно которого его можно было измерить. В пустоте он был просто светом.

Ялда чувствовала, что сбита с толку; в оцепенении она дошла до жилых помещений и легла в скользкую постель из белого песка. Ее выводы не имели смысла; в ней просто говорил тепловой удар. И если уж она могла всю ночь наблюдать галлюцинацию Теро, то вполне могла и на целый день потерять способность к логическим рассуждениям. Она просто отоспится, болезнь пройдет сама собой, и утром все это наваждение развеется.

26
{"b":"581592","o":1}