«Опрокинутый мир» — роман, подобного которому давно не встречалось в научной фантастике. От него веет свежим, насыщенным электрическим дыханием ветром уэллсовской классики, обогащенной творческим «безумием» самых современных физических идей. Это произведение продуманной строгости и глубины, преподанных с характерной для подлинной фантастики изящной непринужденностью.
И тем более неожиданно и удивительно, что принадлежит он перу молодого тогда писателя (Прист родился в 1943 году). Правда, прежде были отдельные рассказы, были даже романы — «Индоктринер» (1970 год), «Фуга темнеющему острову (1972 год), — которые остались едва замеченным читающей публикой и критикой. А вот увидевший свет в 1974 году «Опрокинутый мир» сразу был признан английскими читателями лучшей научно-фантастической книгой года. Так случилось, что советский читатель, прежде чем познакомится с «Опрокинутым миром», прочел следующий роман писателя, изданный у него на родине в 1976 году, — «Машина пространства» [Прист К. Машина пространства. = М.:Мир, 1979]. «Машина пространства» была написана в традиционной манере фантастики конца прошлого века. Это была своего рода пародия на Герберта Уэллса, поэтому «Опрокинутый мир» мы воспринимаем как еще более неожиданное явление. И именно поэтому хотелось бы, говоря об «Опрокинутом мире», наглядно продемонстрировать неслучайность авторской фантазии, чтобы на строгих моделях оттенить подкупающую красоту ее научной логики. Сам жанр послесловия позволяет подобную игру, которая, возможно, покажется занимательной даже любителям «чистого» фантазирования, не простеганного властными нитями причинно-следственных связей.
Итак, о гиперболическом пространстве Города, нареченного его обитателями Землей, и о причудах времени, которое по-разному течет для разведчиков, заброшенных в будущее и прошлое. О жизни, которую жители Города исчисляют не столько годами, сколько милями, пройденными в поисках загадочного оптимума.
«Ничто так не волнует человечество, как свойства пространства и времени», — прозорливо заметил знаменитый немецкий физик Макс фон Лауэ. Классическая физика полагала эти свойства наперед заданными, вытекающими из простейших аксиом. Более того, пространство считалось областью изучения математики, а не физики. Свыше двухсот лет физики говорили о некоем «абсолютном», истинном математическом пространстве. Ньютон тоже определял время как «абсолютное, истинное и математическое, протекающее само по себе и благодаря своей природе равномерно и без всякой связи с каким-либо предметом, обозначаемое также именем «продолжительность».
О таком определении удачно сказал Блаженный Августин. «Я отлично представляю себе, что такое время, пока не просят пояснить, что это такое, и совершенно перестаю понимать, как только пытаюсь объяснить».
Революция, совершенная Гением Эйнштейна, прежде всего привела к тому, что пространство и время стали полноправными объектами физического исследования и утратили авторитет «априорных форм».
В остроумно современной (последние две строчки) эпиграмме Александра Попа говорится:
Был этот мир глубокой тьмой окутан.
Да будет свет! — И вот явился Ньютон.
Но сатана недолго ждал реванша.
Пришел Эйнштейн, и стало все как раньше.
Эта шутка явилась выражением довольно распространенной мысли. Многим казалось, что отказ от классической механики — это отказ от научного познания материального мира.
В действительности же картина мира в современной физике отличается своей особой внутренней стройностью и даже простотой.
Основная идея Эйнштейна состоит в том, что свойства пространства и времени должны не задаваться наперед, а выводиться из опыта. Они совсем не обязательно всегда и везде одинаковы, а меняются от точки к точке и от момента к моменту.
Одиссея Гельварда Манна может служить наглядной иллюстрацией подобных перемен. Чтобы почувствовать принципиальную новизну подобной игры, нам придется вспомнить основы ньютоновской механики.
Положение тела в пространстве задается системой координат. Оси координат, связанные с телом, по отношению к которому задается движение, дают нам систему отсчета, системы отсчета, где все ускорения тел вызваны только взаимодействиями между телами, называются инерциальными. Ни с чем не взаимодействующее тело движется относительно инерциальной системы прямолинейно и равномерно, «по инерции».
У каждой системы своя степень инерциальности. Взять хотя бы поезд и станционный перрон. Одна система отсчета здесь связана с перроном, другая — с поездом. Раздался свисток, и поезд тронулся. Пассажиры испытали легкий толчок и качнулись в сторону, противоположную движению поезда. Этот толчок (ускорение), очевидно, никак не вызван взаимодействием пассажиров с поездом. Он следствие характера движения поезда. На вокзале же никто толчка не ощутил. Отсюда вывод: система отсчета, связанная с перроном, более инерциальна, чем связанная с поездом. Однако, как считал Ньютон, существует абсолютно инерциальная система (или, точнее, системы) отсчета, которая не связана с конкретными телами.
Но если мы захотим найти отклонения от инерциальности в системе, связанной с перроном, то есть с Землей, это тоже нетрудно сделать. Так, камень, брошенный с большой высоты, из-за вращения Земли несколько отклонится от направления отвеса к востоку. Отвес в данном случае укажет нам направление взаимодействия камня с Землей. Это взаимодействие в ньютоновской механике носит название силы тяжести. Камень отклонился от направления силы тяжести из-за вращения Земли вокруг оси, то есть из-за известной неинерциальности ее движения. Любое взаимодействие между двумя телами выражается в терминах и размерностях силы, которая может быть и отличной по природе от силы тяжести.
Все сказанное здесь в полной мере относится и к поезду Приста, именуемому Городом, который ползет по рельсам в поискан недостижимого оптимума. Поэтому, переходя ко второму закону Ньютона, мы можем сказать, что мерилом силы является ускорение, которое она сообщает телам. Если одна и та же сила одинаково ускоряет разные тела, то этим телам приписывают одинаковую массу. Масса тела не зависит от того, какие силы и в какой момент на него действуют. Это отнюдь не самоочевидная истина. Она вытекает из обобщения опытных данных.
Герои Приста могли бы увидеть различие силы инерции и сил взаимодействия внутри железнодорожного вагона-Города, прикрепив к го стенкам двумя одинаковыми пружинами два чугунных шара — большой и маленький. Если растянуть пружины на одинаковую длину и отпустить, то ускорения шаров будут обратно пропорциональны их массам. Но те же два шара, не прикрепленные к стенкам, при внезапном отправлении или остановке ускорятся совершенно одинаково. В этом главное отличие сил инерции и взаимодействия.
