Часть I Путешествие

1.1. Стоя у перекрестка

Я хочу пригласить читателя в путешествие. Чтобы понять насколько грандиозным будет наше странствие, представьте самое отдаленное от дома место, где вам довелось побывать. Так вот, мы отправимся гораздо дальше. Вспомните ваше самое долгое времяпровождение в пути. Наше путешествие будет длиться намного дольше. Я не хочу отпугнуть тех кто, прочитав такое пафосное вступление, подумал, что речь идет о каком-то нудном произведении вроде бесконечных авторских циклов. Нет, мы окунемся в мир научных фактов, теорий и гипотез. Но даже тем, кто без ума от мыльных сценариев тоже стоит отправиться в путь вместе со мной, и они смогут насладиться мелодраматическими событиями несравнимыми, ни с одним из ранее прочитанных художественных романов. Это путешествие будет мысленным, но читая книгу, вы сможете побывать там, где вам никогда не оказаться вживую.

Итак, мы отправляемся в царство масштабов. В качестве маршрута я выбрал два направления, это время и пространство. Мы исходим их вдоль и поперек, а местами будем останавливаться и внимательно осматривать достопримечательности. Мой выбор маршрута не случаен, потому что современные научные исследования недвусмысленно говорят нам, что на самом деле, кроме пространства и времени в природе больше ничего и не существует, все остальное это их производные. Мы с вами можем оказаться всего лишь иллюзией, рожденной нашим пространственно-временным континуумом. Подробнее обо всем этом вы узнаете уже в пути, роль экскурсовода я беру на себя. Однако обзор природных масштабов это только первая часть нашего совместного времяпровождения. Перед тем как возвращаться из этого тура я планирую посетить вместе с вами библиотеку истин, где мы попытаемся разгадать все тайны, которые встретились нам в путешествии. Фундамент этого сооружения еще не достроен, но это не мешает самому зданию гордо возвышаться над землей, откуда ясно просматривается все дороги, по которым мы собираемся пройтись.

Эта книга – мой второй по счету научно-популярный труд. Я планирую продолжать тенденцию, связанную с упрощением науки. В ответ опять же ожидаю негативной реакции специалистов, считающих кощунством неточное изложение научных истин. И снова оправдываясь, я заявляю, что как раз точное описание науки для широкой публики является тем самым фактором, который отпугивает людей от нее. Для ученых нет ничего увлекательнее этой области деятельности, но остальные считают науку чем-то сокровенным, что им никогда не дано понять. Я уверен, что даже сложные явления нужно излагать простым языком, зачастую опуская тонкости и детали, не только для того, чтобы они были понятными, но и чтобы они выглядели интересными. Увлеченный читатель продолжит читать подобную литературу более сложного уровня, где все или часть этих тонкостей учтены. В итоге у него будет вырисовываться все более полная картина вещей. Если следовать такой методике изложения материала, то интерес читателя будет уже не остановить, он станет читать все больше и больше научной литературы, а некоторым возможно даже захочется серьезно заняться наукой. Сам же я, однако, по роду своей деятельности к фундаментальной науке никакого отношения не имею, это всего лишь мое увлечение. Но все-таки я рискну стать проводником для других.

Рассказывая о научных теориях, я буду указывать, какие из них уже твердо доказанный факт, а какие все еще числятся в гипотезах. Для явлений, до сих пор, не нашедших объяснения, я буду приводить только наиболее признанные гипотезы, что пытаются их истолковать. В вещах, объяснение которых связано с философскими рассуждениями, тоже постараюсь придерживаться мнения большинства, но ради объективности вкратце описывать альтернативы. Хотя, поскольку именно я как автор определяю содержание книги, то полностью избежать субъективных суждений в тексте не получится. В книге не приводится никаких ссылок, так как она не является строго научной работой. А доверять тому, что автор правильно излагает факты или нет, это ваше дело. Могу только заверить, что у меня ни в коем случае не стоит цели обманывать читателя, чего никак нельзя сказать о всевозможной псевдонаучной литературе, которая даже если и снабжена ссылками, то чаще всего вырванными из контекста. Если же в тексте книги читателю и доведется встретить не совсем корректно изложенные сведения, это связанно с их упрощением, потому что в противном случае они были бы вообще непонятны неспециалистам.

Так же заранее хочу предупредить, что в повествовании встретится много цифр, они собственно являются ее основой, особенно для первой части книги. Некоторые я буду сознательно округлять, чтобы сделать их более наглядными. Кроме того, продвигаясь по шкале масштабов, нам придется оперировать очень большими и очень малыми числами, поэтому я планирую ввести логарифмическую запись. Это означает сокращенную запись в виде степеней десятки. Чтобы лучше представлять себе эти числа, предлагаю использовать следующее правило: количество нулей после единицы равно показателю степени, а если показатель отрицательный, то нули нужно располагать перед единицей. Вот как это выглядит: 10³ = 1000; 10² = 100; 10¹ = 10; 10⁰ = 1; 10^-1 = 0.1; 10^-2 = 0.01; 10^-3 = 0.001; 5×10² = 500; 2×10^-2 = 0.02

Теперь, когда все пояснения и оправдания позади, мы можем начинать наше путешествие. Стоя у дорожного указателя, мы сперва выберем путь обозначенный табличкой «пространство». У выбранного маршрута два направления: вперед в простор больших расстояний или назад в дебри микромира. Наша жизнь обычно проходит возле этого самого указателя (см. рис.1), и мы редко далеко от него отходим, поэтому для начала предлагаю оглядеться вокруг. Но чтобы нам не было скучно смотреть на повседневность, я покажу те вещи, которые устанавливают границы наших привычных масштабов.

Начнем с нас самих. Услышав слово «человек», какой рост вы обычно представляете у этого абстрактного персонажа? Уж точно не два с половиной метра. Но были и такие люди, а рост самого высокого человека (Роберта Уодлоу) и вовсе составлял 2 метра 72 сантиметра. Самый же низкий человек (Чандра Бахадур), причем еще ныне живущий, ростом почти ровно в пять раз ниже, всего 54 сантиметра. Вообще, как известно, человек – млекопитающее с весьма средними размерами, что же можно сказать про других представителей. Высота жирафов, например, достигает 5.2 метра, что в два раза выше Роберта Уодлоу, а Синий кит, самое большое млекопитающие, да и вообще самое большое животное на земле, может иметь длину тела в 35 метров или почти в семь жирафов. Если же взять обычных людей со средним ростом в 1.7 метра, то в длине кита их уместится 20 человек. С другой стороны спектра находятся карликовые летучие мыши Китти, самые маленькие млекопитающие с длиной тела 3 сантиметра, таким образом, своими размерами они даже меньше самых маленьких птиц, колибри. Среднестатистический человек длиннее их в 55 раз. В природе есть даже насекомые, которые будут больше этих летучих мышей. Самое большое насекомое это Жук-носорог. Некоторые его особи могут иметь феноменальную длину 12 сантиметров, что в четыре раза больше, чем Летучая Мышь Китти. У растений разброс в размерах еще больше. Нижняя граница масштабов растений вообще лежит в области микромира, но если мы пренебрежем простейшими водорослями в пользу сложных растений, то можно установить границу на Ряске Вольфия. Это самое маленькое цветущее и соответственно плодоносящее растение, размером всего 2 миллиметра. Самое же высокое дерево в мире – Секвойя, которую назвали Генерал Шерман, имеет высоту 115 метров, а это в два с половиной раза выше статуи свободы и почти в 70 раз выше среднестатистического человека.

Человек в масштабах Секвой и Синих Китов кажется крохой, но его технический потенциал огромен. Сооружения, которые смог воздвигнуть человек, достойны только восхищения. Особенно это касается тех построек, что строились без всякой техники, только за счет ручного труда. Самое грандиозное из них это пирамида Хеопса, построенная в 2540 году до нашей эры, ее высота, 140 метров, на протяжении трех тысячелетий оставалась рекордом. Строительство пирамиды длилось почти сто лет. Современные технологии же позволяют нам строить гораздо более высокие сооружения и в меньшие сроки. Самым высоким зданием на 2010 год являлся небоскреб Бурдж-Халифа в Арабских Эмиратах, его высота 830 метров, а на строительство ушло всего пять лет. Он в два с половиной раза выше Эйфелевой башни и почти в 500 раз выше, чем человек. Но даже его высота отнюдь не значит, что нам таки удалось построить Вавилонскую башню и возвысится до небес. Природа обходит нас на этих рубежах. Самый высокий в мире водопад Анхель и то выше этого здания, его высота 980 метров. А самая высокая гора Эверест с высотой 8850 метров и вовсе в 10 раз выше, чем Бурдж-Халифа.

Проигрывая в покорении высот, человеческие творения пытаются взять реванш в области длин. Наши конструкции, которые способны передвигаться, превзошли по масштабам живых существ. Самым длинным созданным человеком транспортом остается танкер «Счастливый Гигант», который не раз менял владельцев и название, и был утилизирован в 2010 году. Процесс утилизации занял около года, что неудивительно, учитывая длину танкера в 460 метров. Машина в 14 раз длиннее синего кита – доказательство превосходства человека над живой природой. Однако превзойти неживую природу нам не всегда удается. Взять, к примеру, мосты, самый высокий висячий мост Акаси-Кайкё в Японии через пролив Акаси в длину почти 4 километра, а самый длинный опорный мост над водной поверхностью это Мост через Циндаоский залив в Китае длиной почти 50 километров. Что может противопоставить в этом соперничестве природа, наверно лучшим кандидатом будет ширина рек. Река Ла-Плата в Южной Америке имеет максимальную ширину в 200 километров, что является безоговорочной победой.

Чем еще может похвастаться человек перед природой. Наверно, самым сильным козырем в этом отношении, будет Великая Китайская Стена. Ее длина 8850 километров, строительство началось 400 лет до нашей эры и длилось 200 лет с лишним. Каждый пятый китаец в те времена был задействован в строительстве. Эта стена остается самым длинным сооружением и в наше время. Первый список семи чудес света был составлен в V веке до нашей эры, и по понятным причинам Великая Китайская Стена туда не попала, тогда ее строительство еще даже не началось. На первом месте этого списка была Пирамида Хеопса, между прочим, она же единственная просуществовала до наших дней, остальные чудеса были разрушены. Второй список семи чудес света был составлен совсем недавно в 2007 году, путем всемирного голосования. На первое место этого списка попала Великая Китайская Стена, а пирамиды Хеопса в нем вообще не оказалось. Но рано объявлять себя победителями, все-таки природа и здесь нас обошла, потому что Срединно-океанический хребет (самая длинная горная цепь) в 10 раз длиннее Великой Китайской Стены. Его длина более 80000 километров и если бы можно было расположить его вдоль экватора, то он бы дважды обогнул Землю.

Думаю, на этом месте мы полностью выбрались за границы привычных масштабов. Дальше уже начинается наше путешествие, в котором я, обозначая масштабы, буду в скобках использовать метры, записанные степенью десятки. Это делается с той целью, чтобы оставить возможность сопоставления. Так же хочу применить сравнительный метод аналогий. Для инструментов сравнения я возьму простые наглядные понятия. Первым сравнительным инструментом будет наша планета, а вернее ее диаметр, который равен где-то 12 тысячам километров или 12 миллионам метров. Следующий инструмент это длина девятиэтажного дома с шестью подъездами. Каждый легко представляет это расстояние между первым и шестым подъездом стандартной панельной девятиэтажки, оно составляет 120 метров. Получается что диаметр Земли в сто тысяч (10⁵) раз длиннее шестиподъездного панельного дома. Ну и в качестве третьего инструмента мы возьмем русский символ миниатюризации – блоху с длиной тела 1.2 миллиметра. Это насекомое мы помним по рассказу Лескова, в котором умелому кузнецу Левше удалось изготовить для блохи подковы. Блоха так же в сто тысяч (10⁵) раз меньше чем длина девятиэтажки, и в десять миллиардов (10¹⁰) раз меньше диаметра Земли. Иногда для сравнения наряду с этими я буду привлекать и другие аналогии, такие как длина брюк, чтобы читатель смог на себе ощутить разницу, или даже космические расстояния, если придется сравнивать сильно отличающиеся масштабы.

следующая глава...