Курьёзы и юмор с физико-математическим уклоном - Михаил Александрович Прохорович
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Легко ли вскипятить чайник?
На рубеже XX века попытки описать математически, как энергия нагретого тела излучается в пустое пространство, кончались разочарованием — из всех расчетов получалось: тепло так быстро улетучивается в окружающее пространство, что всего топлива, имеющегося на Земле, не хватит, чтобы вскипятить чайник! [28, стр. 6]
Отрицательные рыбы Дирака
Физики любят рассказывать историю о том, как Дирак удивил всех на рождественском конкурсе, ежегодно организуемом Кембриджским студенческим математическим обществом.
Участникам конкурса была предложена простенькая задачка, которая послужила косвенной причиной открытия антимира. Вот эта задача.
Трое рыбаков рыбачили в темную ненастную ночь, вместе с уловом они остались на необитаемом острове, чтобы дождаться утра. В середине ночи буря утихла, и один из рыбаков решил покинуть остров, захватив с собой свою треть улова. Ему не хотелось будить остальных. Он разделил добычу на три равные части, но при этом одна рыба осталась лишней. Выбросив ее в море и забрав свою треть, он покинул спящих. Вскоре после этого проснулся второй рыбак, который совсем не подозревал, что один из его товарищей уже ушел, и снова начал делить улов. Как и первый рыбак, он разделил всю рыбу на три равные части, и у него тоже одна рыба оказалась лишней. Выбросив эту лишнюю рыбу в море, он забрал свою часть улова и уплыл. То же сделал и третий рыбак, проснувшись несколько часов спустя: он снова поделил оставшуюся рыбу на три равные части, и опять у него оказалась одна лишняя.
По решению Дирака, рыбаки выловили минус две рыбы! Но этот несуразный ответ удовлетворял всем условиям задачи!
Возможно, этих-то отрицательных рыб Дирак и вспомнил, когда уверенно заявил, что электроны с отрицательной энергией столь же реальны, как электроны с энергией положительной. [28, стр. 108109] [36, стр. 26]
Физики и астрофизики
Астрофизики, как шутят «земные» физики, часто ошибаются, но никогда не сомневаются[64]. [28, стр. 128]
Контраргумент
На одной международной конференции Бааде встретился с Амбарцумяном. Обоих занимала проблема двойственности галактик.
— Скорость одного ядра отличается от скорости другого, — отстаивал свою точку зрения Бааде.
— Скорость одного ядра отличается от скорости другого, — Амбарцумян использовал тот же аргумент для утверждения своей, противоположной, точки зрения. [28, стр. 131]
Источники космических частиц
Источники радиоизлучения и, следовательно, источники космических частиц были найдены даже в ядре нашей Галактики и во многих других звездных скоплениях. В.Гинзбург говорил: «Мы обнаружили столько источников космических частиц, что уже надо гадать, где они не рождаются». [28, стр. 134]
Гипотезы о Луне
Четыреста лет назад французский писатель Рабле шутя говорил, что многие принимают Луну за головку зеленого сыра. Приведем предположения о Луне, которые возникали до того, как на ней высадился первый человек:
Американский исследователь Гордон Макдональд, наблюдая за движением Луны и сделав вывод, что плотность ее наполовину меньше земной, высказывал мысль о том, что она полая.
Томас Гоулд из Корнельского университета объяснил низкую плотность Луны тем, что ее недра содержат большое количество льда и воды. По его мнению, Луна — это «коктейль с замороженными фруктами»! Были исследователи, которые всерьез утверждали, что Луна — гигантская «булка», начиненная, правда, не изюмом, а металлическими и каменными метеорами.
Доктор Уильям Пикеринг, пять лет (с 1919 по 1924 год) наблюдавший Луну с Ямайки, уверял, что движущиеся пятна на дне кратеров — это полчища насекомых, питающихся лунной растительностью.
Одни из исследователей доказывали, что Луна покрыта хрупким веществом, напоминающим застывшую пену. Они предупреждали, что если человек ступит на нее, то может глубоко провалиться. Доктор Дольфус из Парижской обсерватории уверял, что Луна одета порошком, похожим на вулканический пепел.
О возможности существования на Луне действующих вулканов говорили наблюдения советского астронома Н.Козырева, который несколько раз видел свечение газов, выделявшихся в кратере Альфонс. Некоторые астрономы пытались объяснить это развитием растительности в течение двухнедельного лунного дня.
Сравнивая степени яркости различных частей Луны, советский астроном академик В.Фесенков пришел к выводу, что Луна изрезана глубочайшими трещинами с вертикальными стенами и острыми краями; доктор Джон Ивэнс из Линкольнской лаборатории оспаривал это и уверял, что Луна ровная и гладкая — лишь десятая часть ее поверхности покрыта валунами.
Жило и такое мнение: темные участки Луны, которые называются морями, действительно моря, но наполнены не водой, а пылью, в которой может навеки утонуть космический корабль. [28, стр. 140–142]
Интересный факт
Человек полетел в космос раньше, чем смог проникнуть в глубь Земли хотя бы на 10 километров. [28, стр. 187]
Неуловимый гелий
На нашей планете гелия так много, что просто поразительно, почему о нем ничего не знали химики. А узнав, почему так долго гонялись за ним? Рамзай сказал как-то:
— Поиски гелия напоминают мне поиски очков, которые старый профессор ищет на ковре, на столе, под газетами и находит, наконец, у себя на носу. [28, стр. 213–214]
Задача № 13
Известный немецкий математик Давид Гильберт решил много считавшихся неразрешимыми задач, но свою собственную, под несчастливым номером 13, так и не смог одолеть. За нее брались многие математики, но безуспешно. Задача была поставлена в 1904 году, но прошло полвека[65], а она все не поддавалась.
Многие шутили по этому поводу: «Старику Гильберту следовало бы пропустить при обозначении несчастливый номер: этим он облегчил бы труд тех, кто пытается найти ответ его задачи № 13». [28, стр. 223]
«Дьявол Максвелла»
Представьте себе такое устройство: сосуд с газом разделен на две части. В стенке маленькое отверстие с задвижкой. Об эту задвижку с обеих сторон беспорядочно ударяются молекулы газа. Если какой-либо механизм на мгновенье открывает задвижку, когда молекула подлетает к ней слева, пропуская ее в правую половину, и задерживает молекулы, летящие справа налево, то постепенно большая часть молекул скопится в правой половине сосуда. Давление там сделается более высоким, чем в левой половине. Пропуская газ обратно, то есть справа налево, через специальную трубку, в которой установлена турбинка, мы сможем получить таким образом некоторую энергию. Повторяя этот процесс много раз, мы получили бы вечный двигатель второго рода.
Невозможность создания вечного двигателя второго рода была доказана в позапрошлом веке физиками Клаузиусом и Томсоном. А приведенный пример был придуман великим английским физиком Максвеллом, чтобы сделать это совсем очевидным. Воображаемый, но неосуществимый механизм, сортирующий молекулы так, чтобы отобрать у них энергию, с
