Карел Пацнер
Търсим космически цивилизации (34)

По други закони?

Защо скоростта на светлината във вакуум — според най-нови данни 299 792 465,2 м/сек. (с допустима грешка 1,1 м) — да бъде крайна? Наистина „бащата на съвременната физика“ Алберт Айнщайн заявява в своята теория на относителността, че ско-ростта на светлината във вакуум е недостижима… Но дали това е абсолютна истина? Защо нещо да не може да се движи по-бързо? Скоро след изстрелването на първите изкуствени спътници през 1959 г. тези въпроси започнаха да измъчват 25-годишния теоретик физик Джерард Файнбърг. Този млад човек още на 9-годишна възраст беше започнал да измисля „капани“ за Айнщайн и през 1958 г. бе приет в принстънския Институт за напреднали изследвания, института, в който работят най-добрите физици на западния свят.

Айнщайн твърди, че във Вселената всички величини са променливи, като единствено изключение е абсолютната скорост на светлината. Ако някое тяло се доближи до тази скорост, неговата маса ще остане безкрайна, размерите му ще се редуцират до нула и за него времето ще спре. Времето да спре! Това е единственото нещо, което смелият мислител Файнбърг допуска като неоспорима стойност. Но скоростта? Младият физик не иска да отрича Айнщайн — неговата теория вече много пъти се е потвърдила. Но Айнщайн твърди, че нищо не може да се движи със скоростта на светлината, а не е твърдял, че нищо не може да се движи по-бързо от нея. Файнбърг разсъждава по следния начин: Ако скоростта на някое тяло е по-голяма от скоростта на светлината, енергията в Айнщайновото уравнение ще стане имагинерно число, защото такава скорост не може да съществува. Когато заменим в уравнението масата при покои с друго имагинерно число, те стават две и произведението им е реално число, така че и енергията на частицата, движеща се със свръхсветлинна скорост, ще представлява реално число. Освен това тази частица (американският физик започва да я нарича тахион според гръцката дума скорост) никога не може да стане частица при покой и никога не може да се движи със скорост, по-малка или равна на скоростта на светлината… Разсъждението е малко сложно за лаиците, но за физиците и математиците е просто, макар и на пръв поглед донякъде абсурдно.

През 1967 г. Файнбърг написа статия за тази хипотеза в сп. „Физикал Ривю“. Две години по-късно заедно с колегите си д-р Чарлз Балтак, д-р Ноел Иехъм и д-р Л. Линскър от Колумбийския университет той я разработи като по-голяма студия, издадена от Комисията за атомна енергия. Не може да се каже, че Файнбърг подкопава основите на днешните физически закони. Айнщайновата специална теория на относителността не може да обясни някои явления, възникващи при скорости, близки до тази, на светлината. Хипотезата на Файнбърг постига това. Следователно Файнбърг и колегите му разработват и допълват Айнщайн, без да го отричат.

Известният американски биохимик и автор на забележителни научнофантастични романи проф. Айзък Азимов се опитва да обясни схващанията на Файнбърг така: „Да си представим едно тяло с маса 1 кг при покой, което се движи със скорост 425 000 км/сек., т.е. един и половина пъти по-бързо от светлината. Разбира се, такова предположение може да се отхвърли като абсурдно, но засега ние няма да го направим. Да използуваме по-нататък уравнението на Айнщайн, за да определим каква ще бъде масата на тялото при тази скорост. Оказва се, че тяло с маса при покой 1 кг и при скорост 425 000 км/сек, трябва да има маса, равна на едно, делено на минус един килограм. Но в математиката такова число се означава като имагинерно. Имагинерните числа се получават при деление с отрицателни числа и играят важна роля при различните математически операции. Но при измерваме на различните физически величини, например материята, такива числа няма. Според всеобщото мнение имагинерната материя е абсурд. Въпреки това през 1962 г. американският физик Биналюк и неговите сътрудници започнаха да изучават проблема за имагинерната материя и се опитаха да изяснят дали този израз има някакъв физически смисъл. Възможно е например изразът имагинерна материя да означава някакви свойства, различаващи се по своята същност от свойствата на нормалните материални тела. Движението на тяло от обикновена материя след удар се ускорява, а при среща с пречка се забавя. Не е изключено при телата от имагинерна материя всичко да е обратно — при удар движението да се забавя, а при среща с преграда да се ускорява. Така или иначе, телата от имагинерна материя могат да се движат по-бързо от светлината, без да се нарушават принципите на теорията на относителността… В такъв случай ще имаме три вида частици: «Тардиони, чиято материя е по-голяма от нула и които могат да се движат с произволна скорост, по-малка от тази на светлината; луксони, чиято материя при покой е равна на нула и които винаги се движат със скоростта на светлината; и най-после файнбърговите тахиони с имагинерна маса, движещи се със свръхсветлинна скорост». Ако тахионите наистина съществуват, те имат особени свойства. Най-забележителната им черта е следното отношение: колкото повече енергия им придаваме, толкова по-бавно — за разлика от останалите известни частици — те летят, докато достигнат своята долна граница, много близка до скоростта на светлината, с други думи, колкото по-малко енергия имат, толкова по-бързо се движат — може би с милиони светлинни години за секунда! Засега не сме успели пряко да регистрираме тахионите. Физиците ги търсят косвено в някои ускорители. Ако съществуват частици със свръхсветлинна скорост, те биха могли да се сблъскват с тардионите, към които спадат всички елементарни частици и всички произведени досега античастици. В резултат на сблъсъците с тахионите тардионите би трябвало да променят траекториите си без някакви видими причини.“

Причината биха могли да бъдат някои мистериозни частици, най-вероятно тахиони. Всички опити за непряко установяване на тахионите засега са безрезултатни. Разбира се, това още нищо не значи — търсенето е започнало отскоро. Някои специалисти като Азимов твърдят, че ако във Вселената не съществуват тахиони, можем да ги създадем по изкуствен път. Нали физиците и химиците са създали много елементи и частици, които природата не познава. Нали огромните ускорители изработват трансуран и античастици, които досега не сме открили във Вселената, затова не е изключено те изобщо да не съществуват там. Азимов обмисля и използуването на тахионите в космическия транспорт, въпреки че засега не можем да си представим конкретно как ще изглежда това.

Много физици и астрофизици гледат на хипотезата на проф. Файнбърг скептично. Най-сериозен аргумент е обстоятелството, че тахионите биха нарушили един от двата основни принципа на физиката — принципът на каузалността. „Може да стане така, че първо да регистрираме резултата от някакво явление, а едва след това самото явление“ — обяснява д-р Григар. „Например на Слънцето се появяват изригвания и няколко минути или часа след това ние регистрираме в земната атмосфера полярно сияние, магнитна буря и др. Ако частиците, съпровождащи изригванията, се движеха със свръхсветлинна скорост, първо щеше да възникне магнитна буря и след това щяхме да регистрираме оптически слънчевите изригвания. Това ми се струва абсурдно!“

Скоро след откритията на Файнбърг група американски астрономи направиха шокиращо съобщение, че са открили обекти, по-бързи от светлината!… Не частици, а голям, наблюдаем от далечно разстояние обект! Двете части на квазера ЗС-279 се отдалечават една от друга със скорост десет пъти по-голяма от тази на светлината! — съобщи през април 1971 г. д-р Ъруин Шапиро от Масачузетския технологически институт на тържествената сесия на Националната академия на науките. Това е установено от група от 21 специалисти в космическия център „Годард“ на НАСА, Лабораторията за реактивни двигатели и Мерилендския университет. Този екип получи наградата Ръмфорд (най-голямото американско научно отличие) за развитие на радиоастрономическата наблюдателна техника, която доведе и до откриването на изключителната скорост на компонентите на квазера. Радиоастрономите съзнаваха, че могат да измерват с много по-голяма точност движението на далечните обекти, ако координират наблюденията на два отдалечени радиотелескопа и след това сравнят данните с компютър.

Означава ли това, че Шапиро със своите колеги е потвърдил експериментално хипотезата на Файнбърг? След доклада на Шапиро взеха думата неговите опоненти. Те всички подчертаваха, че измерванията на групата могат д се обяснят и по други, много по-приемливи начини. Има осем хипотези за различните възможни грешки и други интерпретации — например, ако астрофизиците предположат, че споменатият квазер се състои не от две, а от три части, резултантната на скоростта ще бъде по-малка. Деветото обяснение е основано на десет пъти по-голяма скорост от тази на светлината, но самият Шапиро вече не го поддържа много въодушевено. През следващите месеци други американски астрономи установиха два нови такива случая. Ако Галактиката Сайферт ЗС-120 и квазерът ЗС-273 също се състояха от две части, те щяха да се отдалечават една от друга със свръхсветлинна скорост. Следователно тези обекти трябва да се състоят повече от три елемента.

Опознаването на микрокосмоса и макрокосмоса непрекъснато напредва — напомни през 1973 г. в сп. „Неделя“ акад. Андрей М. Будкер, директор на Института по ядрена физика в Новосибирск и един от създателите на съветските атомни оръжия. „Днес се твърди, че нищо не може да се движи по-бързо от светлината. Но от историята знаем, че всеки клон на науката уточнява в процеса на своето развитие понятията движение и промяна. Науката не би била наука и прогресът й щеше да е немислим, ако се колебаеше да отхвърли тезите, теориите и законите, чиято несъстоятелност е доказана от развиващите се изследвания и по-съвършеното познание. Твърдеше се например, че атомът е неделим и че човек не може да се откъсне от Земята. А ако се окаже, че не важат законите, които изключват no-бързо движение от смятаната за максимум скорост на светлината? Възможно е физиката на бъдещето да ни научи как да пътуваме в космическото пространство по-бързо от светлината. Ако по някакъв начин се установи, че не е необходимо да се изминават всички точки на пространството, това може да се осъществи. После цялата Вселена ще бъде открита за човека. Разбира се, това не е сериозна прогноза, която изхожда от днешните научни знания. Това е само мечта или нетърпеливо желание. А може би има и малко от научно-фантастичната мания…“

Най-големият пробив в днешните знания за физическите закони е направен от космолозите. Възникването и развитието на Вселената продължава да е най-кардиналният проблем на астрономията и на познанието изобщо. В последно време намира все повече привърженици и аргументи хипотезата за Големия взрив преди 12 до 25 милиарда години, когато е възникнала нашата непрестанно разширяваща се Вселена. Това се потвърждава и от някои наблюдения, преди всичко от изучаването на квазарите. Оказва се, че тези най-далечни странни радиоизточници съществено се отличават от по-близките, т.е., че Вселената се развива и променя. Фактът не противоречи и на предположенията за възникването, развитието и изчезването на галактиките… Не е изключено дори гигантските избухвания на квазарите и радиогалактиките при определени условия да водят до промяна на познатите физически закони и до процеси които са немислими на Земята, като техният резултат може да бъде например образуването на материя. Изглежда, между физиката на Вселената и физическите закони има взаимозависимост — щом Вселената се развива, сигурно се променят и физическите закони. При това източник за създаване на нови естествени принципи могат да бъдат изчезващи космически обекти, където въз основа на новите физически закони под влияние на огромната концентрация на материя и на гравитационни полета да възниква нова материя. Никой не може да каже дали моделът на Големия взрив чийто резултат е пулсиращата Вселена, ще се потвърди или пък ще бъде опроверган от втората концепция за така наречената стационарна Вселена. Във всеки случай това показва, че идеята за съществуване на други природни закони в далечните области на Вселената не е така абсурдна, както може да ни се стори на пръв поглед. Нашата дейност се ръководи от вече известни закони — физиците с най-голяма точност определят валидността им и все пак откриват нови принципи, които важат в извънредни условия и които логически продължават известните досега принципи.

„Не може да се каже, че важат две физики — така както в Англия формално управляват Горната и Долната камара — казва д-р Григар. — Не съществува физика за Долната, т.е. близката Вселена, и друга физика за горната, отдалечената. За природата ние знаем сравнително твърде малко. Тази природа е свързана с някаква абсолютна физика посредством необикновено сложен комплекс от закони, само част от които сме успели да опознаем досега. Законите, формулирани в миналото, по-късно са били само уточнявани или допълвани. Новите наблюдения показват, че тези нравила са били валидни в размери, в каквито са били изведени от първоначалните си откриватели, а не в по-широките, изяснени по-късно. Когато пътувате с кола например, изобщо не е нужно да мислите за изпъкналостта на Земята. Но балистът, който изчислява траекторията на космическа ракета, е длъжен да се съобразява с това. Или на един строител, който проектира панелен блок, може да му е все едно какво е притеглянето на осмия етаж. Но ако програматорът, подготвящ изпращането на космически кораб, забрави за гравитацията, космонавтите никога няма да стартират. Положително съществува една физика, включваща абсолютно всички правила, по които се движи развитието на Вселената. Тя безспорно е много сложна, може би е трудно да се опише с помощта на нашата днешна математика… Но тя трябва да важи както при търкалянето на топче по наклонена равнина, така и при излъчванията на пулсарите. Разликата ще бъде в това, че за топчето няма да са необходими сложни формули, докато при пулсарите без тях не можем да минем. Това е основният проблем при опазването на света!“