Страница:
Не подумайте, что нужна большая скорость! Довольно и одного прыжка в горизонтальном направлении, и усилие для этого надо ровно вдвое меньшее, чем для полного удаления от планеты; стало быть, оно эквивалентно земному прыжку на высоту 14 вершков (5/8 метра). И самое лучшее приобрести сразу потребную скорость (3,6 метра в 1 секунду), отпихнувшись посильнее, как это вы делаете в земной купальне, отталкиваясь от нее ногами.
Замечу, что во время всякого рода прыжков и полетов (даже и на Земле, не считая воздух), пока вы не касаетесь почвы, вы также в среде видимого отсутствия тяжести, как и при путешествии кругом планеты. Путешествие это совершается без какого-либо расхода сил (кроме единовременного расхода, т. е. прыжка в течение 1 часа 24 минут со скоростью 3,6 метра в 1 секунду). Быстрее двигаться нельзя, потому что в противном случае вы будете удаляться от планеты и при скорости 1? раза большей (5 метров в 1 секунду, 17 верст в 1 час) удалитесь от нее безвозвратно.
Если бы планета вращалась, то описанные явления усложнились бы.
Хотя при этом кругосветном путешествии никаких усилий не требуется — проезжайте хоть триллионы верст, но не хорошо то, что скорость (17 верст в 1 час) мала. Правда, устроивши поезд кверху колесами, подобный отраженному в зеркальном потолке, можем двигаться со всякой скоростью, ибо центробежная сила будет сдерживаться рельсами. Такой поезд, двигаясь в 47 раз скорее (550 верст в 1 час), рождает центробежную силу, равную, но обратную земной тяжести. Пассажир, так сказать, «с облаков падает на землю»; при скорости, в 2? раза меньшей, тяжесть — как на Луне. Образование тяжести, понятно, усиливает трение и затрудняет ход поезда.
Многомиллионное население планеты живет на ней только частью, большинство же, в погоне за светом и местом, образует вокруг нее — вместе со своими машинами, аппаратами и строениями — движущийся рой, имеющий форму кольца, вроде кольца Сатурна, только сравнительно больше. Живое кольцо это расположено в плоскости, перпендикулярной к направлению лучей солнечного света, и потому оно никогда не лишается его живительной силы; по мере же обращения планеты кругом Солнца движение кольца искусственно изменяется, и «лицо» его продолжает глядеть на светило; скорости элементов кольца так ничтожны, что перемену направления его плоскости можно устраивать не только раз в год, но и 100 раз в день.
Диаметр кольца раз в 10 больше диаметра планеты, и потому жители первого получают в 100 раз более солнечной энергии, чем жители собственно планеты. Таким образом, население кольца составляет около 800 миллионов особей.
Я был у них на кольце, летая от одной его части к другой и отталкиваясь все выше и выше. Мне всегда казалось, что вертится планета, а мы все стоим и двигаемся лишь по желанию.
Скорость частей кольца была тем меньше, чем далее они были от планеты; на окраинах она не превышала 3? верст в 1 час (1,12 метра в 1 секунду), тогда как внизу, у самой поверхности планеты, была в 3? раза больше (3,6 метра в 1 секунду).
Со мной путешествовало и мое жилище и вся моя домашняя обстановка, устроенная для меня жителями астероида. Так что я всегда, когда хотел, мог пользоваться атмосферой и всем, к чему я привык. А надоедало — облекался в свою «кожу», нацеплял всю амуницию, необходимую для жизни в безвоздушном пространстве, и гулял в нем, как ни в чем не бывало.
32. Астероид с диаметром в 10 раз большим.Вот астероид, диаметр которого равен 56 километрам, [29]окружность — 176, поверхность — 9856 квадратных километров. Так как планета находится поблизости от описанной, то пользуется она той же энергией лучей Солнца, но пропитать может, по своей поверхности, около 800 миллионов обитателей. Объем ее в 1000 раз больше объема предыдущей планеты. Планета, как хотите, солидная. Прыжок уже поднимает вас очень немного — на каких-нибудь 130 сажен (281 метр). Через колокольню или реку перепрыгнуть, конечно, не трудно. Тяжесть все же дает себя чувствовать: ваше тело, выражаясь по-земному, весит почти фунт; сорокаведерная бочка уж не легка, как стакан с вином, а как целых 2 штофа; ведро с водой давит с силой нашей осьмушки фунта.
Планета довольно солидная и бежать по ней несколько удобнее, чем по предыдущей; только не торопитесь: при малейшей торопливости начнете кувыркаться.
Камень, кинутый со скоростью 50 метров в 1 секунду, оставляет планету навсегда; на Земле камень с такой вертикальной скоростью поднимается на высоту 125 метров, или 60 сажен; поэтому не только пули и ядра, но и детский лук может пустить стрелу, оставляющую планету. Камень, пущенный пращой или другим простейшим образом, легко получает надлежащую для оставления планеты скорость.
Поезд, имеющий секундную скорость в 36 метров (126 километров в 1 час), теряет от центробежной силы свой вес; такая скорость на планете, по хорошему пути. — совершенные пустяки. Действительно, воздуха нет, тяжесть в 225 раз слабее, чем на Земле, и потому трение — всех родов уменьшается во столько же раз. Да притом, при этой скорости в 120 верст, которую иногда имеют и земные локомотивы, тяжесть, а следовательно, и трение окончательно исчезают; поезд вздымается кверху и несется вечно без затраты сил; если в самом начале ему легко идти, то потом еще легче, потому что малый вес его с увеличением скорости еще более убывает, пока не сойдет на нуль.
На этой планете можно было бы, при очень гладкой дороге, ездить и на велосипедах, несколько приспособив их к малой тяжести; но, при усердии, они оставят планету, и вы, вертясь вместе с своим экипажем, улетите в пространство.
У жителей малых планет есть особые способы и приборы — для приобретения скорости, для остановки и для предохранения от кувырканья.
Вокруг этой, так же точно, как и вокруг меньшей планеты, вертится живое кольцо, получающее от Солнца энергию, достаточную для поддержания существования 20 миллиардов жителей. Его население превышает население планеты в 25 раз, а поверхность только в 6 раз. Плоскость кольца также всегда обращена «лицом» к Солнцу, и элементы его, значит, меняют свое движение по мере обращения своего вокруг светила. Диаметр диска раз в 5 больше диаметра планеты; его обитатели имеют постоянное общение с обитателями планеты и вот каким образом.
Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь и на нем — охватывающий кругом планету и ползущий на ней пояс; это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес; посредством солнечных двигателей она непрерывной и неустанной полосой двигается вокруг планеты со скоростью 4 метра в секунду. На этой платформе тем же способом двигается другая такая же платформа, но поменьше и полегче; на другой — третья и т. д.; всех их — 9 штук; таким манером последняя кольцевая платформа имеет скорость в 36 метров, при каковой она и теряет свой вес. Удивляться возможности этих многоэтажных поездов решительно нечего: все они весят в 45 раз меньше, чем один из них (средний по массе), поставленный на Землю.
Описанная система хороша для жителей тем, что всегда обеспечивает им удобное сообщение кольца (или диска) с планетой. Если, например, я хочу направиться к кольцу и потерять там тяжесть, то для этого я становлюсь на планете около первой платформы, как становитесь вы у проезжающей конки, чтобы вскочить в нее на ходу. Тут есть приспособления, облегчающие подобное дело. Но можно обойтись и без них: бегите рядом с платформой, пока ее не догоните; 4 метра в 1 секунду, или 14,4 километра в час на малой планете одолеть не трудно (и на Земле можно бежать с такой скоростью); тогда вы без толчка вскочите на первую платформу; с этой так же — на вторую; так попадете и на последнюю, где от тяжести и будете свободны.
33. Астероид с диаметром еще в 10 раз большим.Диаметр его равен 560 километрам, [30]т. е. он только раз в 6 меньше лунного; как видите, это уже вполне основательная планета. Тяжесть на ней в 22? раза меньше земной. Человек прыгнет только сажен на 10; стало быть, перепрыгнет здоровую березу, пятиэтажный дом, ров, речонку, сажен в 40 ширины. Четырехпудовый субъект весит здесь столько же, сколько на Земле семифунтовый поросенок. Человек с обыкновенными силами без напряжения несет на плечах, на голове, на руках, где удобно, целую толпу из 22 особ, ему подобных. Крепость материалов по отношению к силе тяжести и тут весьма велика. Например, человек качается на качелях, бечевки которых немного толще суровых ниток. Строения, одинаковой конструкции с земными, в 22 раза выше. У вас построили башню в 300 метров высоты, а тут могла бы быть в 6 верст (6,6 километра). Камень нельзя бросить рукой, чтобы он улетел в бесконечность или вращался вокруг планеты, как спутник. Но пушечные ядра улетают совсем, а пули, теряя тяжесть, вращаются вокруг планеты, на нее не падая. Поезд, чтобы уничтожить притяжение центробежной силой, должен двигаться со скоростью 360 метров в секунду, или 1280 километров в час.
Спрашивается, возможна ли такая скорость, которая раз в 10 превышает скорость самых быстрых земных локомотивов?
Воздух при быстроте движения есть главное препятствие; но газов здесь нет; тяжесть в 22 раза слабее, трение во столько же раз меньше, и скорость потому может быть, по крайней мере, раз в 5 больше, т. е. 640 километров в 1 час. При этой скорости центробежная сила составит только ? часть силы тяжести и ее, значит, не уничтожит. Уменьшение тяжести все-таки еще увеличит скорость поезда, но можно усомниться в том, чтобы она достигла надлежащей степени.
Впрочем, жители астероида достигают необходимой быстроты чрезвычайно легко способами, уже описанными мною: посредством многоэтажных непрерывных кольцевых поездов. Сила, приводящая их в движение, — солнечные моторы.
Что это за мотор — я сейчас объясню. Прежде всего позвольте заметить, что жители астероида достигли большого успеха в производстве чрезвычайно крепких металлических сосудов, совершенно сомкнутых, но способных изменять свой объем, ну, например, как мехи или концертино.
Теперь представьте себе, что сосуд, наполненный раз навсегда парами подходящей жидкости, имеет одну половину черную, моментально нагреваемую Солнцем, другую — блестящую, серебряную. Когда он обращен к Солнцу черной половиной, температура паров и упругость их достигают высшей величины, когда светлой — низшей. Отсюда понятно, что если сосуд вертится (что он может делать и сам собой по инерции), обращаясь к Солнцу то темной, то блестящей половиной, — стенки сосуда начинают сближаться и удаляться с известной силой, которая несложными приспособлениями и утилизируется туземцами. Так они перерабатывают ? часть солнечной энергии в механическую. Это простейшая система, но у них есть масса других, передавать которые я не берусь.
При пользовании квадратным метром солнечной поверхности на расстоянии, вдвое большем расстояния Земли от Солнца (как на нашей планетке), получается работа, равная ? лошадиной силы, т. е. работа на трех хороших рабочих.
Такие двигатели, работая вечно, везде, на всякой высоте, — ни в чем, кроме Солнца, не нуждаются. Жители астероидов имеют их всюду, всевозможных устройств и применений, они несутся за туземцами, как покорные животные, всегда предлагая свои услуги и никогда не уставая.
Вот такие-то моторы и приводят многоэтажные поезда в надлежащее движение.
Число поездов, или этажей, не велико — штук 10, но разность их скоростей гораздо больше, чем у предыдущего астероида. Именно — 36 метров. Попасть из одного поезда в другой, без особых имеющихся там приспособлений, очень трудно. Приспособление это такое: на каждом поезде и на самой планете есть еще полоса рельсов с легкими тележками в разных местах. Сначала, пока не сцеплена, тележка вместе с рельсами стоит или движется, как тот предмет, на котором она находится; но стоит только создать легкое трение между нею и о бок движущимся поездом, как и она начинает двигаться наравне с последним. Так я вхожу на первую неподвижную тележку и соединяю ее легким трением (посредством нажима) с первым поездом; через несколько минут я уже лечу наравне с ним со скоростью 128 километров в 1 час. Затем с тележки я перехожу на скрепленный с ней поезд, от которого ее отцепляю, отчего она, прокатившись, останавливается. С первого поезда я перехожу спокойно на относительно неподвижную тележку другого яруса, соединяю ее трением (посредством нажима) с другим поездом, приобретаю его удвоенную скорость и поднимаюсь таким образом все выше и выше, получая все большую и большую скорость, пока, в последнем поезде, она не уравновесит и самую тяжесть.
Тогда уже беспрепятственно я направляюсь в те или другие части кольца, на тысячи верст в высоту, как в среде, свободной от тяжести.
Все 10 поездов (во время движения) весят вчетверо меньше, чем один из них, поставленный на Землю.
34. На кольцах астероидов. [31]Опишу еще то, что я испытал множество раз на кольце, но что пока не передавал; это — более точное обозрение явлений в среде кажущегося отсутствия тяжести; на кольцах в первый раз я наблюдал со всей подробностью эти явления.
Вот я в великолепном дворце, окруженный своими высокими друзьями, которые предлагают мне делать разные опыты. Так, они помещают меня в середине зала и устанавливают совершенно неподвижно. Не думайте, что это легко; напротив, это так же трудно, как установить у вас в равновесии стул на двух ножках или палку на остром конце. Они долго хлопотали, употребляя разные хитрые приемы, прежде чем достигли моего полного физического спокойствия. Ранее я не помню, чтобы в среде без тяжести я был когда-нибудь так абсолютно неподвижен: бывало, вечно куда-нибудь ползешь, а остановишься о преграду — отскочишь, как мячик, и опять то же, лишь в другом направлении; если же привязан, то хотя движения и становятся ограничены, но опять, по-видимому, неизбежны: качаешься, как поплавок рыбака. Итак, устроив мое равновесие, они просят меня к ним направиться. Я начинаю усердно двигать ногами, размахивая притом руками, но нисколько к цели не приближаюсь. Это меня злит, и я то сержусь, то прихожу в отчаяние, однако не подвигаюсь ни на пядь. Наконец, видя, что мои усилия ни к чему не ведут, успокаиваю члены и отказываюсь продолжать этот опыт.
Мои «земляки», наверно бы, посмеялись над моим положением и помучили бы меня часок-другой, скрывшись и оставив меня одного на произвол судьбы; но на этот раз меня окружали существа другого сорта: они тотчас же «меня выручили из беды, предложивши другой опыт.
— Бросьте вы нам, — сказали они, — какую-нибудь вещь, ну хоть палку, что у вас в руках.
Я тотчас же кидаю палку и вижу после этого, что мое срединное положение нарушается, зал приближается ко мне одной стеной; мое движение противоположно движению палки и оканчивается через минуту нежным ударом в стену.
Другой раз, при тех же условиях, мне предлагали перевернуться, т. е. стать кверху ногами; в среде, лишенной тяжести, конечно, нет ни верха, ни низа и всякое направление, в физиологическом отношении, совершенно безразлично; говорю же так ради краткости и ясности.
Сколько я ни старался принять другое направление, мне это не удавалось, и когда я успокаивался и принимал прежнюю, наиболее спокойную позу, лицо мое было обращено туда же. Никакие усилия ни к чему не вели; тем не менее, я мог свободно двигать всеми членами, — нисколько не менее, чем на Земле: свертывался калачиком, садился по-турецки (разумеется, не на сиденье), складывал руки на груди, закидывал их назад, поворачивал голову вбок, вверх, вниз, — короче: придавал своему телу и членам всевозможные позы; но как только я принимал обыкновенное положение, оказывалось, что я нисколько не сдвинулся и нисколько не повернулся.
Дело же было просто.
— Хотите вы повернуться, возьмите с себя какой-нибудь предмет, ну хоть шапку, и сообщите ей вращение вокруг ее воображаемой оси, параллельно которой вы тоже хотите повернуться; за шапкой следите и не давайте ей удрать; чуть что — вы ее хватайте, водворяйте поблизости и опять заставляйте вертеться. Так вот, когда шапка начнет вертеться, тотчас и вы заметите, что и вы поворачиваетесь в противоположную сторону. Повернулись вы насколько надобно — хлоп шапку: стой! Тотчас и вы остановитесь и будете глядеть уже без всякого напряжения совсем в другую сторону. [32]
Так можно поворачиваться и вокруг линии тела, и вокруг линии поперечной (перпендикулярной к длине тела), т. е. можете вертеться и как детский волчок, и как акробат на трапеции, и боком, как жучок на булавке энтомолога.
Чем больше масса тела, чем она рыхлее, объемистее, тем труднее сообщить ей вращение, — тем и сами вы будете вертеться скорее, а она медленнее (отношение угловых скоростей равно отношению моментов инерции тел).
При отталкивании скорость оттолкнутого тела тем больше, чем меньше его масса, и наоборот. При равных массах вы и отброшенное вами тело летят в противоположные стороны с одинаковой скоростью… Тут много разных законов; все они в подробности известны вашим земным механикам…
Большей частью движение тела бывает сложным, т. е. тело вертится вокруг так называемой свободной оси и в то же время движется вперед, так что ось имеет прямое и равномерное движение. Малейшего усилия довольно, чтобы приобрести скорость, если есть опора, хотя бы крохотная и зыбучая, как падающая капля дождя. Но если ее нет, то только внешняя сила в состоянии дать вам скорость. Имея же скорость, невозможно изменить ее без опоры. Так, мне случалось пролетать на расстоянии аршина от нужного предмета и я не мог его достать, потому что, не имея опоры, не мог свернуть в сторону.
35. Как на кольце мне устроили земную тяжесть; разные опыты и наблюдения.Доброта, предупредительность и нежная заботливость обо мне туземцев делали мое пребывание у них положительно приятным. Однажды, на кольце, они предложили мне воспользоваться не только земной обстановкой, которой я и ранее у них пользовался, когда хотел, но и земной тяжестью.
Огромный пустой металлический шар, полный воздуха, света и растений, возобновлявших испорченную моим дыханием атмосферу и кормивших меня превкусными и разнообразными плодами (неизвестными вам — земным жителям), служил мне всегда, когда я желал отдохнуть в обыкновенных, привычных условиях. В этом шаре не было тяжести, по которой я соскучился, не было верха и низа; тут вы не нуждались в мягких диванах, перинах, подушках и кроватях; не нуждались в вешалках, полках. Но взамен этого были легкие приспособления для укрепления вещей на их местах. Это тонкие нити с крючками, державшие предметы, где им нужно быть, мешавшие им расползаться без всякого порядка; горшки с растениями были у окон, и свет солнца живил их, заставляя без отдыха приносить плоды, заменявшие с успехом самые питательные вещества Земли.
Явись тяжесть — все это сорвется со своих мест, собьется в одну безобразную кучу… Комфортабельная обстановка среды без тяжести не годится для Земля, у которой свой комфорт…
Итак, это жилище неги было предварительно преобразовано: определен низ и верх; внизу устроен плоский пол; на него поставили мебель, кровати; на стене повесили часы с маятником; на столы поставили графины с водой, маслом и разными земными приборами и вещицами… Но как же ваши туземцы получили тяжесть? — спросит читатель.
О, очень просто и совершенно даром!
Приноровленный к тяжести шар они связали длинными и крепкими цепями с довольно значительной массой, немного, однако, превышающей массу самого шара, и всю эту систему заставили вращаться вокруг центра ее тяжести (так называемый в механике «свободный центр»; его положение совпадает с положением центра тяжести). Чтобы система не мешала движению колец, ее центру также сообщили движение в несколько метров, которого было достаточно, чтобы она поднялась над кольцом и плавала независимо, как спутник планеты.
При секундной скорости шара в 50 метров и при цепи длиной в 500 метров (около ? версты) в нем развилась от центробежной силы тяжесть, равная земной.
Внезапно я почувствовал себя в родной области, но я отвык от нее и она меня ошеломила, смяла, сдавила, надела цепи, привязала, и через несколько минут я уже молил моих новых друзей устроить мне тяжесть полегче. Но, прежде чем пришла помощь, я успел оправиться, попривыкнуть. Сначала разлегся на постели и поднимал то руку, то ногу, как бы испытывая их вес и как бы не веря его возможности; потом приподнялся, посидел, встал, прошелся; хотел прыгнуть, но не мог, — видно, изленился; погодя немного, прыгнул, но не высоко; подошел к часам, пустил маятник — он закачался: тик-так, тик-так… Налил воды, выпил… Бросил резинку; она, вертясь, описала дугу (параболу) и шлепнулась на ковер; наклонил стол — покатились карандаши… Все испытал, что давно не испытывал.
Когда, по моей просьбе, летевшие за мной (вне) мои друзья уменьшили скорость вращения системы вдвое (25 метров), я почувствовал себя только в полтора раза тяжелее, чем на Луне, потому что тяжесть в 4 раза ослабла.
Маятник закачался вдвое медленнее, вода лилась ленивее, зато я почувствовал силы и прыгал чуть не до потолка.
Я сел на кресло и глядел кругом: в одни окна видно было черное небо с немигающими звездами, в другие — светило яркое синеватое Солнце. Весь свод небесный, со звездами, Солнцем и планеткой с ее кольцами, мне казалось, вращался вокруг меня, как центра, делая полный оборот в течение 63 секунд. Моя же комната казалась абсолютно, неподвижной. Моя комната сделалась для меня планетой; на небесном своде я отыскал неподвижные точки — полюсы, вокруг которых он вращался так поспешно. Разумеется, ось системы можно располагать по произволу; так, любую звезду и даже Солнце можно учинить полярными пунктами; в последнем случае, Солнце кажется неподвижным и светит в одни и те же окна, давая одни и те же тени.
При величине цепи в 125 метров (но для получения той же тяжести) скорость будет только 12? метров в 1 секунду. Полный оборот вокруг оси совершается в 32 секунды.
Тяжесть эта, полученная вращением, вечна и не требует для своей поддержки расхода сил.
Мне придавали тяжесть, какую я просил.
При ускорении вращения тяжесть возрастала и я испытывал все более и более грубые ее лапы; доходило до того, что не хватало сил подняться с постели или сидеть на ней, и я валился на нее с треском. Доходило до того, что я не мог приподнять руки, и тогда я давал знать, чтобы прекратили опыты.
Вообще это мне надоело, и я опять пожелал себя чувствовать в нежных объятиях среды, лишенной тяжести.
Пока медленно останавливали вращение, я наблюдал, как отражается постепенное уменьшение тяжести на некоторых явлениях.
Передо мной был на столе стакан с водой и погруженной в нее стеклянной трубкой; я видел, как из умывальника сочилась вода и шлепалась на пол капля за каплей. Чем более ослаблялась тяжесть, тем вода в трубке поднималась выше над общим уровнем ее в стакане; также вода в нем тянулась к краям все выше и выше, образуя глубокую впадину; падающие же капли из засорившегося умывальника становились все крупнее и крупнее: сначала как горох, потом как вишни, яблоки… но приближались они к полу все медленнее и ударялись о него все слабее.
Вот вода уже перешла за края стакана и стала выливаться, трубка заполнилась до верху, и последняя громадная капля из умывальника почти стояла в воздухе… Наконец, вся вода выползла через края сосудов и разошлась, оставив мокроту… Маятник висел бессильно боком, я с своим креслом поднялся в воздух, тела перестали падать, все зашевелилось, забродило… Иллюзия тяжести исчезла…
В среде без тяжести легче обнаруживается тяготение между малыми телами. Так, внутри шара, масса которого, по аналитическим выводам, не может оказывать никакого влияния на тела, в ней находящиеся, все таковые имеют тенденцию ко взаимному сближению; но скорости, отсюда происходящие, так ничтожны, что тела кажутся неподвижными, и надо значительный срок, чтобы заметить их перемещение.
Два неподвижных субъекта, средней полноты, оказывающие на расстоянии сажени взаимное притяжение в 1/100 миллиграмма (вес песчинки), в течение первого часа проходят 18 миллиметров, или около ? вершка; в течение следующего — около одного вершка (54 миллиметра), в течение третьего — около 2 вершков; всего в 3 часа — менее ? аршина, значит, каждое тело проходит менее 2 вершков (80 миллиметров).
Полное сближение их в стоячем положении потребовало бы более 5 часов.
Они могли бы вращаться один около другого (собственно, вокруг средней точки их расстояния) и делать полный оборот в продолжение почти 2 суток (44 часа) со скоростью 1 миллиметр в каждые 26 секунд.
Понятно, не хватит терпения наблюдать такое вялое явление, да и трудно очень установить тела неподвижно: постоянно вы даете им незаметные толчки и скорости, которых, однако, достаточно, чтобы тела разошлись в разные углы и, сравнительно, довольно поспешно.
Свинцовые шары, в килограмм веса каждый, на расстоянии 4 вершков (2 дециметра) обращаются немного скорее, именно: делают полный оборот в течение ? суток.
Если сплошные свинцовые шары при том же расстоянии [33]центров (4 вершка) увеличить так, чтобы они почти касались, то оборот их продолжится почти 2 часа (1,8 часа); и это невыносимо медленно.
35. Земной вид на астероидном кольце (продолжение).Мудрость и могущество моих друзей были изумительны.
Замечу, что во время всякого рода прыжков и полетов (даже и на Земле, не считая воздух), пока вы не касаетесь почвы, вы также в среде видимого отсутствия тяжести, как и при путешествии кругом планеты. Путешествие это совершается без какого-либо расхода сил (кроме единовременного расхода, т. е. прыжка в течение 1 часа 24 минут со скоростью 3,6 метра в 1 секунду). Быстрее двигаться нельзя, потому что в противном случае вы будете удаляться от планеты и при скорости 1? раза большей (5 метров в 1 секунду, 17 верст в 1 час) удалитесь от нее безвозвратно.
Если бы планета вращалась, то описанные явления усложнились бы.
Хотя при этом кругосветном путешествии никаких усилий не требуется — проезжайте хоть триллионы верст, но не хорошо то, что скорость (17 верст в 1 час) мала. Правда, устроивши поезд кверху колесами, подобный отраженному в зеркальном потолке, можем двигаться со всякой скоростью, ибо центробежная сила будет сдерживаться рельсами. Такой поезд, двигаясь в 47 раз скорее (550 верст в 1 час), рождает центробежную силу, равную, но обратную земной тяжести. Пассажир, так сказать, «с облаков падает на землю»; при скорости, в 2? раза меньшей, тяжесть — как на Луне. Образование тяжести, понятно, усиливает трение и затрудняет ход поезда.
Многомиллионное население планеты живет на ней только частью, большинство же, в погоне за светом и местом, образует вокруг нее — вместе со своими машинами, аппаратами и строениями — движущийся рой, имеющий форму кольца, вроде кольца Сатурна, только сравнительно больше. Живое кольцо это расположено в плоскости, перпендикулярной к направлению лучей солнечного света, и потому оно никогда не лишается его живительной силы; по мере же обращения планеты кругом Солнца движение кольца искусственно изменяется, и «лицо» его продолжает глядеть на светило; скорости элементов кольца так ничтожны, что перемену направления его плоскости можно устраивать не только раз в год, но и 100 раз в день.
Диаметр кольца раз в 10 больше диаметра планеты, и потому жители первого получают в 100 раз более солнечной энергии, чем жители собственно планеты. Таким образом, население кольца составляет около 800 миллионов особей.
Я был у них на кольце, летая от одной его части к другой и отталкиваясь все выше и выше. Мне всегда казалось, что вертится планета, а мы все стоим и двигаемся лишь по желанию.
Скорость частей кольца была тем меньше, чем далее они были от планеты; на окраинах она не превышала 3? верст в 1 час (1,12 метра в 1 секунду), тогда как внизу, у самой поверхности планеты, была в 3? раза больше (3,6 метра в 1 секунду).
Со мной путешествовало и мое жилище и вся моя домашняя обстановка, устроенная для меня жителями астероида. Так что я всегда, когда хотел, мог пользоваться атмосферой и всем, к чему я привык. А надоедало — облекался в свою «кожу», нацеплял всю амуницию, необходимую для жизни в безвоздушном пространстве, и гулял в нем, как ни в чем не бывало.
32. Астероид с диаметром в 10 раз большим.Вот астероид, диаметр которого равен 56 километрам, [29]окружность — 176, поверхность — 9856 квадратных километров. Так как планета находится поблизости от описанной, то пользуется она той же энергией лучей Солнца, но пропитать может, по своей поверхности, около 800 миллионов обитателей. Объем ее в 1000 раз больше объема предыдущей планеты. Планета, как хотите, солидная. Прыжок уже поднимает вас очень немного — на каких-нибудь 130 сажен (281 метр). Через колокольню или реку перепрыгнуть, конечно, не трудно. Тяжесть все же дает себя чувствовать: ваше тело, выражаясь по-земному, весит почти фунт; сорокаведерная бочка уж не легка, как стакан с вином, а как целых 2 штофа; ведро с водой давит с силой нашей осьмушки фунта.
Планета довольно солидная и бежать по ней несколько удобнее, чем по предыдущей; только не торопитесь: при малейшей торопливости начнете кувыркаться.
Камень, кинутый со скоростью 50 метров в 1 секунду, оставляет планету навсегда; на Земле камень с такой вертикальной скоростью поднимается на высоту 125 метров, или 60 сажен; поэтому не только пули и ядра, но и детский лук может пустить стрелу, оставляющую планету. Камень, пущенный пращой или другим простейшим образом, легко получает надлежащую для оставления планеты скорость.
Поезд, имеющий секундную скорость в 36 метров (126 километров в 1 час), теряет от центробежной силы свой вес; такая скорость на планете, по хорошему пути. — совершенные пустяки. Действительно, воздуха нет, тяжесть в 225 раз слабее, чем на Земле, и потому трение — всех родов уменьшается во столько же раз. Да притом, при этой скорости в 120 верст, которую иногда имеют и земные локомотивы, тяжесть, а следовательно, и трение окончательно исчезают; поезд вздымается кверху и несется вечно без затраты сил; если в самом начале ему легко идти, то потом еще легче, потому что малый вес его с увеличением скорости еще более убывает, пока не сойдет на нуль.
На этой планете можно было бы, при очень гладкой дороге, ездить и на велосипедах, несколько приспособив их к малой тяжести; но, при усердии, они оставят планету, и вы, вертясь вместе с своим экипажем, улетите в пространство.
У жителей малых планет есть особые способы и приборы — для приобретения скорости, для остановки и для предохранения от кувырканья.
Вокруг этой, так же точно, как и вокруг меньшей планеты, вертится живое кольцо, получающее от Солнца энергию, достаточную для поддержания существования 20 миллиардов жителей. Его население превышает население планеты в 25 раз, а поверхность только в 6 раз. Плоскость кольца также всегда обращена «лицом» к Солнцу, и элементы его, значит, меняют свое движение по мере обращения своего вокруг светила. Диаметр диска раз в 5 больше диаметра планеты; его обитатели имеют постоянное общение с обитателями планеты и вот каким образом.
Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь и на нем — охватывающий кругом планету и ползущий на ней пояс; это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес; посредством солнечных двигателей она непрерывной и неустанной полосой двигается вокруг планеты со скоростью 4 метра в секунду. На этой платформе тем же способом двигается другая такая же платформа, но поменьше и полегче; на другой — третья и т. д.; всех их — 9 штук; таким манером последняя кольцевая платформа имеет скорость в 36 метров, при каковой она и теряет свой вес. Удивляться возможности этих многоэтажных поездов решительно нечего: все они весят в 45 раз меньше, чем один из них (средний по массе), поставленный на Землю.
Описанная система хороша для жителей тем, что всегда обеспечивает им удобное сообщение кольца (или диска) с планетой. Если, например, я хочу направиться к кольцу и потерять там тяжесть, то для этого я становлюсь на планете около первой платформы, как становитесь вы у проезжающей конки, чтобы вскочить в нее на ходу. Тут есть приспособления, облегчающие подобное дело. Но можно обойтись и без них: бегите рядом с платформой, пока ее не догоните; 4 метра в 1 секунду, или 14,4 километра в час на малой планете одолеть не трудно (и на Земле можно бежать с такой скоростью); тогда вы без толчка вскочите на первую платформу; с этой так же — на вторую; так попадете и на последнюю, где от тяжести и будете свободны.
33. Астероид с диаметром еще в 10 раз большим.Диаметр его равен 560 километрам, [30]т. е. он только раз в 6 меньше лунного; как видите, это уже вполне основательная планета. Тяжесть на ней в 22? раза меньше земной. Человек прыгнет только сажен на 10; стало быть, перепрыгнет здоровую березу, пятиэтажный дом, ров, речонку, сажен в 40 ширины. Четырехпудовый субъект весит здесь столько же, сколько на Земле семифунтовый поросенок. Человек с обыкновенными силами без напряжения несет на плечах, на голове, на руках, где удобно, целую толпу из 22 особ, ему подобных. Крепость материалов по отношению к силе тяжести и тут весьма велика. Например, человек качается на качелях, бечевки которых немного толще суровых ниток. Строения, одинаковой конструкции с земными, в 22 раза выше. У вас построили башню в 300 метров высоты, а тут могла бы быть в 6 верст (6,6 километра). Камень нельзя бросить рукой, чтобы он улетел в бесконечность или вращался вокруг планеты, как спутник. Но пушечные ядра улетают совсем, а пули, теряя тяжесть, вращаются вокруг планеты, на нее не падая. Поезд, чтобы уничтожить притяжение центробежной силой, должен двигаться со скоростью 360 метров в секунду, или 1280 километров в час.
Спрашивается, возможна ли такая скорость, которая раз в 10 превышает скорость самых быстрых земных локомотивов?
Воздух при быстроте движения есть главное препятствие; но газов здесь нет; тяжесть в 22 раза слабее, трение во столько же раз меньше, и скорость потому может быть, по крайней мере, раз в 5 больше, т. е. 640 километров в 1 час. При этой скорости центробежная сила составит только ? часть силы тяжести и ее, значит, не уничтожит. Уменьшение тяжести все-таки еще увеличит скорость поезда, но можно усомниться в том, чтобы она достигла надлежащей степени.
Впрочем, жители астероида достигают необходимой быстроты чрезвычайно легко способами, уже описанными мною: посредством многоэтажных непрерывных кольцевых поездов. Сила, приводящая их в движение, — солнечные моторы.
Что это за мотор — я сейчас объясню. Прежде всего позвольте заметить, что жители астероида достигли большого успеха в производстве чрезвычайно крепких металлических сосудов, совершенно сомкнутых, но способных изменять свой объем, ну, например, как мехи или концертино.
Теперь представьте себе, что сосуд, наполненный раз навсегда парами подходящей жидкости, имеет одну половину черную, моментально нагреваемую Солнцем, другую — блестящую, серебряную. Когда он обращен к Солнцу черной половиной, температура паров и упругость их достигают высшей величины, когда светлой — низшей. Отсюда понятно, что если сосуд вертится (что он может делать и сам собой по инерции), обращаясь к Солнцу то темной, то блестящей половиной, — стенки сосуда начинают сближаться и удаляться с известной силой, которая несложными приспособлениями и утилизируется туземцами. Так они перерабатывают ? часть солнечной энергии в механическую. Это простейшая система, но у них есть масса других, передавать которые я не берусь.
При пользовании квадратным метром солнечной поверхности на расстоянии, вдвое большем расстояния Земли от Солнца (как на нашей планетке), получается работа, равная ? лошадиной силы, т. е. работа на трех хороших рабочих.
Такие двигатели, работая вечно, везде, на всякой высоте, — ни в чем, кроме Солнца, не нуждаются. Жители астероидов имеют их всюду, всевозможных устройств и применений, они несутся за туземцами, как покорные животные, всегда предлагая свои услуги и никогда не уставая.
Вот такие-то моторы и приводят многоэтажные поезда в надлежащее движение.
Число поездов, или этажей, не велико — штук 10, но разность их скоростей гораздо больше, чем у предыдущего астероида. Именно — 36 метров. Попасть из одного поезда в другой, без особых имеющихся там приспособлений, очень трудно. Приспособление это такое: на каждом поезде и на самой планете есть еще полоса рельсов с легкими тележками в разных местах. Сначала, пока не сцеплена, тележка вместе с рельсами стоит или движется, как тот предмет, на котором она находится; но стоит только создать легкое трение между нею и о бок движущимся поездом, как и она начинает двигаться наравне с последним. Так я вхожу на первую неподвижную тележку и соединяю ее легким трением (посредством нажима) с первым поездом; через несколько минут я уже лечу наравне с ним со скоростью 128 километров в 1 час. Затем с тележки я перехожу на скрепленный с ней поезд, от которого ее отцепляю, отчего она, прокатившись, останавливается. С первого поезда я перехожу спокойно на относительно неподвижную тележку другого яруса, соединяю ее трением (посредством нажима) с другим поездом, приобретаю его удвоенную скорость и поднимаюсь таким образом все выше и выше, получая все большую и большую скорость, пока, в последнем поезде, она не уравновесит и самую тяжесть.
Тогда уже беспрепятственно я направляюсь в те или другие части кольца, на тысячи верст в высоту, как в среде, свободной от тяжести.
Все 10 поездов (во время движения) весят вчетверо меньше, чем один из них, поставленный на Землю.
34. На кольцах астероидов. [31]Опишу еще то, что я испытал множество раз на кольце, но что пока не передавал; это — более точное обозрение явлений в среде кажущегося отсутствия тяжести; на кольцах в первый раз я наблюдал со всей подробностью эти явления.
Вот я в великолепном дворце, окруженный своими высокими друзьями, которые предлагают мне делать разные опыты. Так, они помещают меня в середине зала и устанавливают совершенно неподвижно. Не думайте, что это легко; напротив, это так же трудно, как установить у вас в равновесии стул на двух ножках или палку на остром конце. Они долго хлопотали, употребляя разные хитрые приемы, прежде чем достигли моего полного физического спокойствия. Ранее я не помню, чтобы в среде без тяжести я был когда-нибудь так абсолютно неподвижен: бывало, вечно куда-нибудь ползешь, а остановишься о преграду — отскочишь, как мячик, и опять то же, лишь в другом направлении; если же привязан, то хотя движения и становятся ограничены, но опять, по-видимому, неизбежны: качаешься, как поплавок рыбака. Итак, устроив мое равновесие, они просят меня к ним направиться. Я начинаю усердно двигать ногами, размахивая притом руками, но нисколько к цели не приближаюсь. Это меня злит, и я то сержусь, то прихожу в отчаяние, однако не подвигаюсь ни на пядь. Наконец, видя, что мои усилия ни к чему не ведут, успокаиваю члены и отказываюсь продолжать этот опыт.
Мои «земляки», наверно бы, посмеялись над моим положением и помучили бы меня часок-другой, скрывшись и оставив меня одного на произвол судьбы; но на этот раз меня окружали существа другого сорта: они тотчас же «меня выручили из беды, предложивши другой опыт.
— Бросьте вы нам, — сказали они, — какую-нибудь вещь, ну хоть палку, что у вас в руках.
Я тотчас же кидаю палку и вижу после этого, что мое срединное положение нарушается, зал приближается ко мне одной стеной; мое движение противоположно движению палки и оканчивается через минуту нежным ударом в стену.
Другой раз, при тех же условиях, мне предлагали перевернуться, т. е. стать кверху ногами; в среде, лишенной тяжести, конечно, нет ни верха, ни низа и всякое направление, в физиологическом отношении, совершенно безразлично; говорю же так ради краткости и ясности.
Сколько я ни старался принять другое направление, мне это не удавалось, и когда я успокаивался и принимал прежнюю, наиболее спокойную позу, лицо мое было обращено туда же. Никакие усилия ни к чему не вели; тем не менее, я мог свободно двигать всеми членами, — нисколько не менее, чем на Земле: свертывался калачиком, садился по-турецки (разумеется, не на сиденье), складывал руки на груди, закидывал их назад, поворачивал голову вбок, вверх, вниз, — короче: придавал своему телу и членам всевозможные позы; но как только я принимал обыкновенное положение, оказывалось, что я нисколько не сдвинулся и нисколько не повернулся.
Дело же было просто.
— Хотите вы повернуться, возьмите с себя какой-нибудь предмет, ну хоть шапку, и сообщите ей вращение вокруг ее воображаемой оси, параллельно которой вы тоже хотите повернуться; за шапкой следите и не давайте ей удрать; чуть что — вы ее хватайте, водворяйте поблизости и опять заставляйте вертеться. Так вот, когда шапка начнет вертеться, тотчас и вы заметите, что и вы поворачиваетесь в противоположную сторону. Повернулись вы насколько надобно — хлоп шапку: стой! Тотчас и вы остановитесь и будете глядеть уже без всякого напряжения совсем в другую сторону. [32]
Так можно поворачиваться и вокруг линии тела, и вокруг линии поперечной (перпендикулярной к длине тела), т. е. можете вертеться и как детский волчок, и как акробат на трапеции, и боком, как жучок на булавке энтомолога.
Чем больше масса тела, чем она рыхлее, объемистее, тем труднее сообщить ей вращение, — тем и сами вы будете вертеться скорее, а она медленнее (отношение угловых скоростей равно отношению моментов инерции тел).
При отталкивании скорость оттолкнутого тела тем больше, чем меньше его масса, и наоборот. При равных массах вы и отброшенное вами тело летят в противоположные стороны с одинаковой скоростью… Тут много разных законов; все они в подробности известны вашим земным механикам…
Большей частью движение тела бывает сложным, т. е. тело вертится вокруг так называемой свободной оси и в то же время движется вперед, так что ось имеет прямое и равномерное движение. Малейшего усилия довольно, чтобы приобрести скорость, если есть опора, хотя бы крохотная и зыбучая, как падающая капля дождя. Но если ее нет, то только внешняя сила в состоянии дать вам скорость. Имея же скорость, невозможно изменить ее без опоры. Так, мне случалось пролетать на расстоянии аршина от нужного предмета и я не мог его достать, потому что, не имея опоры, не мог свернуть в сторону.
35. Как на кольце мне устроили земную тяжесть; разные опыты и наблюдения.Доброта, предупредительность и нежная заботливость обо мне туземцев делали мое пребывание у них положительно приятным. Однажды, на кольце, они предложили мне воспользоваться не только земной обстановкой, которой я и ранее у них пользовался, когда хотел, но и земной тяжестью.
Огромный пустой металлический шар, полный воздуха, света и растений, возобновлявших испорченную моим дыханием атмосферу и кормивших меня превкусными и разнообразными плодами (неизвестными вам — земным жителям), служил мне всегда, когда я желал отдохнуть в обыкновенных, привычных условиях. В этом шаре не было тяжести, по которой я соскучился, не было верха и низа; тут вы не нуждались в мягких диванах, перинах, подушках и кроватях; не нуждались в вешалках, полках. Но взамен этого были легкие приспособления для укрепления вещей на их местах. Это тонкие нити с крючками, державшие предметы, где им нужно быть, мешавшие им расползаться без всякого порядка; горшки с растениями были у окон, и свет солнца живил их, заставляя без отдыха приносить плоды, заменявшие с успехом самые питательные вещества Земли.
Явись тяжесть — все это сорвется со своих мест, собьется в одну безобразную кучу… Комфортабельная обстановка среды без тяжести не годится для Земля, у которой свой комфорт…
Итак, это жилище неги было предварительно преобразовано: определен низ и верх; внизу устроен плоский пол; на него поставили мебель, кровати; на стене повесили часы с маятником; на столы поставили графины с водой, маслом и разными земными приборами и вещицами… Но как же ваши туземцы получили тяжесть? — спросит читатель.
О, очень просто и совершенно даром!
Приноровленный к тяжести шар они связали длинными и крепкими цепями с довольно значительной массой, немного, однако, превышающей массу самого шара, и всю эту систему заставили вращаться вокруг центра ее тяжести (так называемый в механике «свободный центр»; его положение совпадает с положением центра тяжести). Чтобы система не мешала движению колец, ее центру также сообщили движение в несколько метров, которого было достаточно, чтобы она поднялась над кольцом и плавала независимо, как спутник планеты.
При секундной скорости шара в 50 метров и при цепи длиной в 500 метров (около ? версты) в нем развилась от центробежной силы тяжесть, равная земной.
Внезапно я почувствовал себя в родной области, но я отвык от нее и она меня ошеломила, смяла, сдавила, надела цепи, привязала, и через несколько минут я уже молил моих новых друзей устроить мне тяжесть полегче. Но, прежде чем пришла помощь, я успел оправиться, попривыкнуть. Сначала разлегся на постели и поднимал то руку, то ногу, как бы испытывая их вес и как бы не веря его возможности; потом приподнялся, посидел, встал, прошелся; хотел прыгнуть, но не мог, — видно, изленился; погодя немного, прыгнул, но не высоко; подошел к часам, пустил маятник — он закачался: тик-так, тик-так… Налил воды, выпил… Бросил резинку; она, вертясь, описала дугу (параболу) и шлепнулась на ковер; наклонил стол — покатились карандаши… Все испытал, что давно не испытывал.
Когда, по моей просьбе, летевшие за мной (вне) мои друзья уменьшили скорость вращения системы вдвое (25 метров), я почувствовал себя только в полтора раза тяжелее, чем на Луне, потому что тяжесть в 4 раза ослабла.
Маятник закачался вдвое медленнее, вода лилась ленивее, зато я почувствовал силы и прыгал чуть не до потолка.
Я сел на кресло и глядел кругом: в одни окна видно было черное небо с немигающими звездами, в другие — светило яркое синеватое Солнце. Весь свод небесный, со звездами, Солнцем и планеткой с ее кольцами, мне казалось, вращался вокруг меня, как центра, делая полный оборот в течение 63 секунд. Моя же комната казалась абсолютно, неподвижной. Моя комната сделалась для меня планетой; на небесном своде я отыскал неподвижные точки — полюсы, вокруг которых он вращался так поспешно. Разумеется, ось системы можно располагать по произволу; так, любую звезду и даже Солнце можно учинить полярными пунктами; в последнем случае, Солнце кажется неподвижным и светит в одни и те же окна, давая одни и те же тени.
При величине цепи в 125 метров (но для получения той же тяжести) скорость будет только 12? метров в 1 секунду. Полный оборот вокруг оси совершается в 32 секунды.
Тяжесть эта, полученная вращением, вечна и не требует для своей поддержки расхода сил.
Мне придавали тяжесть, какую я просил.
При ускорении вращения тяжесть возрастала и я испытывал все более и более грубые ее лапы; доходило до того, что не хватало сил подняться с постели или сидеть на ней, и я валился на нее с треском. Доходило до того, что я не мог приподнять руки, и тогда я давал знать, чтобы прекратили опыты.
Вообще это мне надоело, и я опять пожелал себя чувствовать в нежных объятиях среды, лишенной тяжести.
Пока медленно останавливали вращение, я наблюдал, как отражается постепенное уменьшение тяжести на некоторых явлениях.
Передо мной был на столе стакан с водой и погруженной в нее стеклянной трубкой; я видел, как из умывальника сочилась вода и шлепалась на пол капля за каплей. Чем более ослаблялась тяжесть, тем вода в трубке поднималась выше над общим уровнем ее в стакане; также вода в нем тянулась к краям все выше и выше, образуя глубокую впадину; падающие же капли из засорившегося умывальника становились все крупнее и крупнее: сначала как горох, потом как вишни, яблоки… но приближались они к полу все медленнее и ударялись о него все слабее.
Вот вода уже перешла за края стакана и стала выливаться, трубка заполнилась до верху, и последняя громадная капля из умывальника почти стояла в воздухе… Наконец, вся вода выползла через края сосудов и разошлась, оставив мокроту… Маятник висел бессильно боком, я с своим креслом поднялся в воздух, тела перестали падать, все зашевелилось, забродило… Иллюзия тяжести исчезла…
В среде без тяжести легче обнаруживается тяготение между малыми телами. Так, внутри шара, масса которого, по аналитическим выводам, не может оказывать никакого влияния на тела, в ней находящиеся, все таковые имеют тенденцию ко взаимному сближению; но скорости, отсюда происходящие, так ничтожны, что тела кажутся неподвижными, и надо значительный срок, чтобы заметить их перемещение.
Два неподвижных субъекта, средней полноты, оказывающие на расстоянии сажени взаимное притяжение в 1/100 миллиграмма (вес песчинки), в течение первого часа проходят 18 миллиметров, или около ? вершка; в течение следующего — около одного вершка (54 миллиметра), в течение третьего — около 2 вершков; всего в 3 часа — менее ? аршина, значит, каждое тело проходит менее 2 вершков (80 миллиметров).
Полное сближение их в стоячем положении потребовало бы более 5 часов.
Они могли бы вращаться один около другого (собственно, вокруг средней точки их расстояния) и делать полный оборот в продолжение почти 2 суток (44 часа) со скоростью 1 миллиметр в каждые 26 секунд.
Понятно, не хватит терпения наблюдать такое вялое явление, да и трудно очень установить тела неподвижно: постоянно вы даете им незаметные толчки и скорости, которых, однако, достаточно, чтобы тела разошлись в разные углы и, сравнительно, довольно поспешно.
Свинцовые шары, в килограмм веса каждый, на расстоянии 4 вершков (2 дециметра) обращаются немного скорее, именно: делают полный оборот в течение ? суток.
Если сплошные свинцовые шары при том же расстоянии [33]центров (4 вершка) увеличить так, чтобы они почти касались, то оборот их продолжится почти 2 часа (1,8 часа); и это невыносимо медленно.
35. Земной вид на астероидном кольце (продолжение).Мудрость и могущество моих друзей были изумительны.