2.3416. Уравнение, которое нарисовала Алиса

Глава 1. "С чего все началось"

Декабрьский вечер за окном уже давно стал чернильным. С кухни пахло мандаринами и корицей — мама пекла печенье. В гостиной, под тёплым светом торшера, сидел Папа. Перед ним на столе лежал раскрытый ноутбук, в одной руке он рассеянно крутил кистевой гироскопический тренажёр — тот тихо жужжал, как пойманный шмель, — а другой листал какие-то графики. Был вечер пятницы, и Папа очень хотел хотя бы полчаса тишины.

Тишина не случилась.

В комнату вихрем влетела Алиса. Щёки красные, веснушки на носу проступили ярче обычного, а в глазах — гремучая смесь обиды и праведного гнева. В руке она сжимала раскрытую тетрадь с напечатанным вариантом ВПР.

— Папа! — голос у неё был такой, будто случилось предательство вселенского масштаба. — Ты мне можешь честно, по-человечески объяснить: что такое свет?

Папа вздрогнул, остановил жужжащий тренажёр и медленно оторвал взгляд от экрана.

— Свет? — переспросил он, надеясь, что вопрос сейчас рассосётся сам собой. — Ну, Алис, это просто. Свет — это электромагнитная волна и одновременно поток частиц — фотонов. В учебнике всё написано.

Он улыбнулся ободряющей улыбкой и уже собирался вернуться к своим графикам.

— Волна. И одновременно. Поток частиц, — медленно, по слогам повторила Алиса, и в её голосе зазвенел металл. — Так. Хорошо.

Она резко развернулась и вышла. Папа выдохнул и посмотрел на часы. Прошло четыре минуты.

Алиса вернулась. В одной руке она держала маленькое блюдце с водой из-под крана, а в другой — зелёное яблоко. Она с грохотом поставила блюдце на стол, рядом положила яблоко и скрестила руки на груди.

— Объясни, — потребовала она.

— Что объяснить? — Папа смотрел на натюрморт из воды и яблока и чувствовал, что вечер перестаёт быть томным.

— Вот это, — она ткнула пальцем в блюдце, — лужа воды. А вот это, — палец переместился на яблоко, — яблоко с нашей яблони. Ты говоришь, свет — это волна и поток частиц одновременно. Как это? Лужа не может быть одновременно яблоками на дереве. Это же бред! Либо волна, либо шарики. А мне завтра писать: «Свет имеет двойственную природу». Я не хочу тупо записывать слова, которые не понимаю. Я хочу правду.

Она замолчала и теперь просто смотрела на отца. Тот перевёл взгляд с блюдца на яблоко, потом на Алису, потом на тренажёр у себя в руке.

Он отложил ноутбук в сторону.

— Садись, — сказал он. — Разговор будет долгий. И ты права: одна вещь не может быть другой. Значит, нам с тобой придётся залезть под капот Вселенной и посмотреть, как она устроена на самом деле. И мы начнём не со света. Мы начнём с воды.

— С воды? — Алиса села, всё ещё хмурая, но уже заинтригованная. — Но при чём тут вода? Ты же не собираешься мне опять про «электромагнитную волну»?

— Нет, — Папа покачал головой. — Мы с тобой разберёмся, что значит «понимать» любую вещь, и выстроим всю физику заново. С нуля. И первое, что мы сделаем, — поймём, что такое вода.

Вернее, что такое свойства. О предметах и явлениях люди судят по их свойствам.

Он потянулся за ручкой и чистым листом бумаги.

— Смотри, — начал он. — Когда ты говоришь слово «вода», что ты имеешь в виду?

Алиса пожала плечами.

— Ну… мокрое. Жидкое. Из крана течёт.

— Вот! — Папа поднял палец. — Ты сейчас перечислила не саму «воду», а её «свойства». Быть мокрой, быть жидкой, течь, занимать объём, растворять сахар и не растворять масло. Мы вообще не можем говорить ни о чём в мире, кроме как через свойства. «Вода» — это просто ярлык, который мы наклеиваем на набор свойств: прозрачность + текучесть + способность создавать волны + неспособность сжиматься +…

— Погоди, — перебила Алиса, — свойство «создавать волны»? Это разве свойство воды?

— Конечно. Это даже самое главное свойство любой среды. Если у тебя есть что-то, что может колебаться и передавать колебание соседям, — там могут идти волны. Вода — это среда. Воздух — это среда, в нём идёт звук. Струна — это среда. И ещё, — Папа взял блюдце и легонько дунул на воду, — смотри: в воде можно закрутить вихрь. А вихрь — это удивительная штука. Он уже немножко похож на отдельный предмет, правда? Его можно двигать, он существует сам по себе какое-то время, у него есть форма. Вода создаёт волны и рождает вихри. Это её врождённые свойства.

— Хорошо, — медленно произнесла Алиса, — вода — среда. У неё есть свойства: волны делать и вихри закручивать. А свет тут при чём?

— А при том, — Папа наклонился ближе и понизил голос, будто доверял страшную тайну, — что всё пространство вокруг нас, всё то, что мы считаем пустотой, — это не пустота. Это океан. Плотная, упругая, невидимая среда. Поле. Назовём его океаном. И свет — это не предмет, который по ней летит. Свет — это «волна в этом океане». Свойство поля — создавать волны.

Алиса нахмурилась.

— Тогда почему в учебнике сказано, что свет — ещё и частица? Откуда взялись фотоны?

— А вот это, — Папа вздохнул, — лучший вопрос, который ты могла задать. Учёные сто лет назад начали исследовать свет и столкнулись с загадкой. Свет вёл себя как волна — давал интерференцию, полоски, радугу. Но когда свет попадал в некоторые вещества, он выбивал оттуда электроны. Причём выбивал так, будто в вещество ударился не размытый гребень волны, а цельный, твёрдый бильярдный шар. Одиночный удар! Учёные почесали голову и сказали: «Ну, раз он ведёт себя как поток пуль, значит, это поток пуль — фотонов». Вот откуда взялись два предречевых мнения. Не потому что свет — и то и другое, а потому что учёные увидели свойство, которое раньше приписывали только целым объектам, — удар в одну точку, — и решили, что перед ними объект.

— Значит, они просто не знали, как волна может ударить в одну точку? — прищурилась Алиса.

— Именно! — Папа аж подпрыгнул на стуле. — Они не знали, а мы с тобой сейчас узнаем. И у нас есть модель. Видишь эту штуку? — он поднял гироскопический тренажёр и заставил его зажужжать.

— Вижу, твоя «жужжалка». Ты её вечно крутишь, когда думаешь, — фыркнула Алиса.

— Это не просто жужжалка, — Папа улыбнулся. — Это портрет электрона. Вернее, самой маленькой ячейки нашего океана-поля. Тор. Вихревое колечко. Волчок, который может крутиться вечно, потому что его держит глобальная вибрация всей Вселенной. А теперь — держись за стул. Представь электрон в виде волчка. Вот ты запускала волчок и видела, когда он крутиться быстро он очень устойчивый, но, если его легонько подтолкнуть он начинает метаться и хочет занять другое устойчивое положение. Но так он ведет себя на земле где есть притяжение. А в космосе он ведет себя еще интереснее. Один космонавт «Джанибеков» открыл это свойство в космосе. Если закрутить волчок там где нет гравитации он сам произвольно переворачивается. Этот эффект и назвали его именем. Так вот свет — это волна, которая бежит по этим ячейкам и поочередно их опрокидывает. Как костяшка домино если их поставить в ряд и толкнуть первую, то этот «переворот» и добежит до самой последней костяшки, а когда они падают то издают звук — вот этот звук и можно считать Квантом. Перебегает не сам квант, а реакция поля на удар. Учёные перепутали предмет и его проявления. Поняла? Что бы тебе было понятно представь бассейн, в котором плотно на поверхности плавают мячики они наполовину прозрачные, а внутри у них установлены лампочки мячики легко проворачиваются, но только или прозрачной стороной вверх или только непрозрачной и если бросить в бассейн камень пойдет волна переворачиваний и мы увидим как свет расходится кругами. Вот Лужа и превратила удар в волну кусочков света.

Алиса долго молчала, глядя на жужжащий в отцовской руке тренажёр.

— Значит, — наконец произнесла она тихо, — свет… это просто дрожь, бегущая по невидимым волчкам?

— Да.

— И мы сейчас начнём всё это разматывать? И про магниты, и про ток?

— С тебя блюдце с водой, с меня — вся физика.

Алиса посмотрела на своё блюдце, на яблоко, на папин тренажёр.

— Ладно, — сказала она. — Давай с самого начала. Рассказывай про этот твой океан.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.