Солнце греет, как добрая печка. И будет светить ещё миллиарды лет. Специалисты подсчитали: на каждый квадратный метр земной поверхности падает в среднем столько солнечной энергии, что переведи её в электрическую — можно утюг раскалить на каждом пятачке земли докрасна.
Ну а что такое свет с точки зрения науки? «Во-первых, — говорят физики, — это сочетание семи разных цветов, дающих в совокупности белый…» Об этом знал ещё сэр Исаак Ньютон, в 1666 году разложивший солнечный свет на составляющие с помощью стеклянной призмы. Невероятное открытие!.. А теперь этот опыт может повторить любой школьник. Кстати, чтобы легче запомнить последовательность чередования цветов, люди придумали считалку: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Спрятался Фазан…» — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
«Во-вторых, — продолжают физики, — свет состоит из крошечных частиц — фотонов, которые обладают также волновыми свойствами…» Но вот как фотон-частица может быть одновременно и волной, по-моему, даже сами учёные плохо представляют. Просто в одних формулах и расчётах им легче считать, что свет — поток твёрдых частиц, а в других — что это волна в несуществующей жидкости. Они уже свыклись с этим и пользуются всякий раз тем представлением, которое удобнее для конкретного случая.
Исходя из признания этой двойственности, учёные сделали немало серьёзных, иначе говоря, фундаментальных выводов. Например, они полагают, что свет представляет собой лишь небольшую часть широкого спектра электромагнитного излучения, в который входят и тепловые лучи, и рентгеновские, и радиоволны… Признано также, что лучи света чаще всего распространяются строго по прямой и с огромной скоростью — 300000 километров в секунду! Представляете?! Физики ухитрились эту скорость не только измерить, но даже превратить её в… единицу расстояния. Непонятно?.. Поясню. Если в фантастическом романе или в какой-то книжке вы встретите словосочетание «световой год», знайте: это предполагает расстояние, которое световой луч может пробежать за год. Если пересчитать его в привычных мерах длины, получится 9,46х10/12, то есть примерно единица с тринадцатью нулями. Вот сколько километров!
И это ещё не всё… Учёные ныне, представьте себе, спорят, может ли что-либо двигаться быстрее света? Одни говорят, что нет, ни в коем случае. Любое тело согласно теории великого А. Эйнштейна уже при движении с околосветовой скоростью так уменьшается в размерах, что дальше просто и разгонять нечего. Причём масса этого «нечего» становится столь бесконечно гигантской, что даже подумать страшно… Другие же полагают, что «запрет» сверхсветовых скоростей можно всё-таки обойти, что в природе существуют сверхсветовые частицы — тахионы. Правда, время для них должно двигаться в обратном направлении, то есть из будущего в прошлое, а масса, возможно, и отрицательна…
Мы с вами в эти споры вмешиваться, пожалуй, не будем: и знаний маловато, и привычки нет: попробуй-ка представь тело с отрицательной массой!.. Поэтому давайте лучше обратим внимание на те свойства света, которые нам легче осознать и использовать.
Про такой опыт всяк из вас знает: если взять увеличительное стекло и собрать с его помощью световые лучи в точку на газетном листе, бумага задымится. Сконцентрировать световые лучи можно и с помощью зеркала. Только оно должно быть не плоским, а вогнутым, как в автомобильной фаре. Этим свойством вогнутых зеркал пользуются при создании солнечных печей — концентраторов. И температура в такой печке — будь здоров! Можно не только чайник вскипятить, но и металл выплавить!
Известный писатель А.Н. Толстой — тот, что сказку про Буратино придумал, — в книге «Гиперболоид инженера Гарина» описал прибор, который световым лучом мог резать хоть камень, хоть броню. Правда, писатель был не совсем точен — на принципах, описанных им столь всемогущего луча не получишь. Современные гиперболоиды — лазеры — устроены по-другому, но факт налицо: они режут и сталь, и бетон. Даже алмаз…
А слышали ли вы, что свет может создавать давление? Первым это понял замечательный русский учёный П.Н. Лебедев. «Если свет состоит из фотонов — неких частиц, — рассуждал он, — то, падая на какую-то поверхность, эти частицы должны создавать давление…»
Поскольку фотоны — частицы крошечные, то и создаваемое ими давление мизерно: упавшая пушинка создаёт большее. Но Пётр Николаевич Лебедев, как рассказывает история, всё-таки «засёк» это давление. Небольшие лепестки из тончайшей фольги он закрепил на лёгком коромысле, подвесил его на тончайшей нити и всё это упрятал в стеклянный футляр, из которого выкачал воздух. И вот, когда на один из лепестков направили световой зайчик от зеркальца, коромысло начало вращаться. Почему? Да потому, что на него давил световой луч подобно тому, как ветер давит на крылья ветряной мельницы.
Световое давление существует! Придумали люди и как его использовать. По водам издавна плавают парусники, их парусами движет ветер. А что, если запустить в космос «солнечную яхту» с огромными парусами из тончайшей металлической фольги? Воздуха в космосе нет. Зато «солнечный ветер» силён. Как показывают расчёты, с его помощью яхты можно разгонять чуть ли не до околосветовых скоростей.
Первым придумал солнечные яхты писатель-фантаст Артур Кларк. Его поддержали инженеры. Недавно опубликован проект солнечной яхты «Витязь», разработанной советскими инженерами. А в 1992 году уже состоялась первая космическая регата «Колумбус-500», в которой приняли участие как минимум три яхты — по одной от Европы, Азии и Америки.
А смельчаки смотрят дальше. Уже предлагают проекты фотонных ракет — целых летающих городов, движимых силою света. И эта выдумка фантазёров поддержана расчётом конструкторов.
Американские специалисты разработали проект «Старвисп» — «Звёздный пучок». Суть его — использовать в качестве солнечного паруса плёночный «зонтик» огромных размеров. Сотканный из тончайшей сетки с 10 триллионами* узлов, «зонтик» окажется диаметром около тысячи метров! А масса — его будет всего… 20 граммов!
Грандиозный проект, не правда ли? Но он вполне сбыточен. Нужен, пожалуй, лишь мир да покой на планете. И тогда огромные средства, которые тратятся на вооружение, можно пустить на благое дело — исследование Вселенной с помощью светового луча и солнечного паруса.
