Фантасты прошлого о нашем настоящем

Откуда учёные берут свои идеи? Как вообще делаются научные открытия? Может быть, это происходит путём мгновенного озарения? Как говорил Бубенцов из фильма «Весна», весьма несимпатичный персонаж в блестящем исполнении Ростислава Плятта: «Сел, задумался, открыл»? Или всё же в результате длительных научных трудов и многочисленных экспериментов?

Наверное, большая часть открытий происходит именно по второму сценарию. Но иногда — и, возможно, даже чаще, чем иногда, — новые блестящие идеи возникают у учёных после прочтения фантастической литературы или просмотра фантастических фильмов.

Из пушки на Луну

Фантасты прошлого о нашем настоящемОдним из самых «полезных для науки» писателей-фантастов по праву считается Жюль Верн. Во многом благодаря его книгам человечество получило подводные лодки, скафандры, вертолёты, автоматические ружья и электромобили.

Разрушение материалов электрической искрой, силовой руль для морских судов, небьющееся стекло, трансплантация органов — эти его идеи вообще были восприняты учёными и инженерами через годы после смерти писателя. Так, «Наутилус», подводная лодка капитана Немо, в середине XIX века освещалась газоразрядными светильниками. В реальной жизни они стали применяться лишь 70 лет спустя.

Пилотируемые полёты в космос, если не считать способа запуска ракеты (из пушки вместо реактивного двигателя), были с высокой точностью предсказаны писателем в романе «С Земли на Луну прямым путём за 97 часов 20 минут» (1865). И размер ракеты, и жизнеобеспечение экипажа из трёх человек, и даже место старта (американский штат Флорида) по программе «Аполлон» — всё за 100 лет до события предвидел Жюль Верн.

Голова профессора

Немногим уступает Жюлю Верну и наш отечественный писатель-фантаст Александр Беляев. Его роман «Голова профессора Доуэля», вышедший в 1925 году, вдохновил советских физиологов Брюхоненко и Чечулина на попытки оживить отрезанную голову собаки, подключив её к аппарату искусственного кровообращения. Эта попытка оказалась неудачной, так же как и пересадка головы одной собаки на тело другой — однако развитие трансплантологии было уже не остановить.

А вы знали об этом?  Даманхур - подземный рай

Фантасты прошлого о нашем настоящемСейчас никого не удивишь удачными пересадками внутренних органов. А вот пересадка головы вплоть до недавнего времени относилась к области фантастики. Однако в последние дни СМИ захлестнула информация (правда, довольно противоречивая) о том, что итальянский нейрохирург Серджо Канаверо собирается осуществить пересадку головы человека на другое тело и при этом надеется на успех.

Другой известнейший роман Беляева, «Человек-амфибия» (1927), не вдохновил пока учёных на подобные биологические эксперименты, во многом потому, что не ясен их этический аспект. В то же время так называемые оксигенераторы мембранного типа (искусственные лёгкие), которые широко применяются нынче при хирургических операциях, имеют в своей основе именно идеи Беляева (принцип человека-амфибии).

Даже некоторые небольшие и малоизвестные произведения Александра Беляева, написанные им в первой трети XX века, послужили толчком для развития научной мысли. Роман «Человек, потерявший лицо» (1929) подал учёным идею о том, что внешность человека — вещь вовсе не постоянная и её можно изменить в лучшую сторону путём внесения «правок» непосредственно в ДНК человека.

По «Звёздному пути»

Может показаться, что в наши дни никого ничем уже не удивишь. Всё, что возможно, уже придумано фантастами. А уж практическое использование таких придумок — лишь вопрос времени.

В этом смысле целая область физики, ограниченная рамками теории относительности Эйнштейна, всё ещё остаётся недосягаемой для любых фантастических предложений. Речь идёт о максимально возможной скорости любого физического объекта в нашей Вселенной.

Фантасты прошлого о нашем настоящемСогласно теории относительности Эйнштейна эта скорость — скорость света в вакууме — составляет 300 тысяч километров в секунду. Это, конечно, огромная величина: за секунду свет может «обежать» вокруг земного шара целых восемь раз! Однако до ближайшего к нам звёздного скопления, созвездия Центавра, свет будет идти 4,36 года, а до ближайшей к нашему Млечному Пути галактике — Туманности Андромеды — и вовсе 2,5 миллиона лет.

Как бы ни старались фантасты, придумывая различные конструкции сверхсветовых двигателей, в реальной жизни из этого ничего не выйдет. Скорости большей, чем скорость света в вакууме, в нашем с вами пространстве-времени достичь невозможно. Теорию относительности «обмануть» нельзя. А что, если её можно… «обойти»?

А вы знали об этом?  О чем же думают младенцы

Ничем не ограниченная и не обременённая научными познаниями фантазия сценаристов и режиссёров американского мегасериала «Звёздный путь» породила совершенно новый тип космического корабля. Он как бы сжимает пространство перед собой и расширяет его позади себя; в своём собственном, локальном пространстве, он движется со скоростью, не превышающей скорость света. А с точки зрения стороннего наблюдателя, он может перемещаться по Вселенной практически мгновенно.

Как в известной поговорке: и волки (то есть теория относительности) сыты, и овцы (космические путешественники) целы.

Можно было бы улыбнуться такому остроумному решению проблемы и спокойно ждать выхода следующего, шестого по счету сезона сериала, никак не связывая занятную космическую сагу с реальными способами преодоления пространства, если бы не одно обстоятельство.

Если бы в 90-х годах прошлого века мексиканский физик Мигель Алькубьерре не посмотрел очередную серию «Звёздного пути» и не решил, что в этом что-то есть.

За две недели — до далёкой звезды

Фантасты прошлого о нашем настоящемПод влиянием сериала «Звёздный путь» Мигель Алькубьерре разработал собственную модель перемещения в пространстве. Модель гиперрелятивистского локально-динамического пространства (или попросту «пузырь Алькубьерре») как раз и позволяет преодолевать значительные космические расстояния за реальные для человека сроки и при этом нисколько не противоречит теории относительности. А форма корабля, движущегося в «пузыре Алькубьерре», может быть как раз такой, как в сериале.

Теория Алькубьерре, изложенная, как полагается, на языке не просто высшей, а высочайшей, недоступной простым смертным математики, показалась интересной и привлекательной людям, занимающимся, так сказать, практической работой.

Американец Гарольд Уайт и его команда из Космического центра имени Линдона Джонсона (NASA) решили воплотить «пузырь Алькубьерре» в жизнь. В 2012 году они объявили о создании уникального прибора — интерферометра Уайта — Джудэя, который может обнаруживать изменения в структуре пространства-времени, создаваемые сильными электромагнитными полями.

А вы знали об этом?  Коулун - гигантская коммуналка Гонконга

Следующим шагом стал проект «Скорость» — разработка «двигателя деформации пространства», способного перемещать космические корабли со скоростью больше скорости света. Снова оговоримся — в пространстве, окружающем корабль, то есть внутри «пузыря Алькубьерре», скорость будет достаточно большой, но не превышающей световую. Однако из-за того, что космический корабль будет двигаться как бы между двумя различными областями пространства-времени (сжатой областью впереди корабля и расширенной позади), он сможет достаточно быстро преодолевать огромные расстояния.

От Земли до звезды

По расчётам Уайта, путь, скажем, до звезды альфа Центавра, находящейся от нас на расстоянии 4,36 светового года, займёт на таком корабле не более двух недель. Корабль при этом будет иметь практически ту же форму, как и в сериале «Звёздный путь»: сфероид с окружающим его жёстким кольцом — «кольцом Алькубьерре», разве что по инженерным соображениям кольцо должно быть толще и жёстче.

Фантасты прошлого о нашем настоящем

Сейчас Уайт и его команда находятся на стадии разработки модели. Для создания миниатюрной копии «кольца Алькубьерре», которое могло бы должным образом возмущать вокруг себя пространство, они используют мощные лазеры с частотой в миллионы герц и керамические конденсаторы, заряженные до напряжения в десятки тысяч вольт.

Если данный технический подход не сработает, Уайт будет продолжать эксперименты, а Космический центр имени Линдона Джонсона — их финансировать. Во всяком случае, Уайт уверен, что переход от теоретической концепции к созданию действующей модели «двигателя деформации пространства» — дело ближайшего будущего.

И (кто знает?) может быть, совместные усилия режиссёров, художников, учёных и инженеров и в этом случае приведут к желаемому результату? И полёт к чудовищно удалённым космическим объектам сделается для нас не менее доступным, чем в своё время для Радищева — путешествие из Петербурга в Москву?