Чайный Сервиз открывает свои тайны
История и современное состояние исследований
Когда Виль Сон изобрёл свою знаменитую Камеру, или Теневой Экран, ученые впервые воочию увидели Сервиз-На-Шесть-Персон, или, как его в то время еще называли, ПодНос, для них было большой неожиданностью узнать, что он представляет собой простое прямоугольное образование со скругленными углами. Поднос обладал двумя осями симметрии, и при повороте на 180 градусов совмещался сам с собой. Это практически всё. Столь простые, даже примитивные свойства ПодНоса вызвали недоверие ученого мира. Было высказано осторожное предположение, что ПодНос не является Чайным Сервизом в полном смысле этого слова, но представляет собой некое изящное подобие корытца большей или меньшей глубины, в недрах которого содержатся действительно чайные структуры, обладающие более сложными симметриями. Именно совокупность этих невидимых глазу структур, а не само корытце, и является истинной сущностью Чайного Сервиза.
Страстные споры сторонников и противников этой гипотезы кипели бы долго, но грянула первая сенсация: не участвовавшие в дебатах Мех Аник и Дин Амик построили и испытали крайне действенное орудие познания – первый, не вполне еще совершенный УсКоритель мощностью 1 м/с. При первом же шмяке ПодНоса о стену гипотеза о сложном его строении подтвердилась, и спорить стало не о чем. К счастью первооткрывателей, глубина ПодНоса-корытца оказалась небольшой, и невысокой даже по тем временам энергии 1 м/с хватило, чтобы чайные образования посыпались из него.
Затаив дыхание, авторы исторического эксперимента наблюдали, как на теневом экране четко обозначились диски двух типов: большего диаметра, без хвостика, и меньшего диаметра, с хвостиком, а также прямоугольные образования с дужкой сбоку.
Вопрос терминологии, как известно, является одним из наиболее важных в науке. Вот, к примеру, раньше не знали, из чего состоит нуклон, и вопрос о его структуре мог поставить в тупик даже Верховного Ака Демика. Но со времен Гелла и Манна любой аспирант может ответить твердо и однозначно: из кварков, батенька, из кварков – вы разве не знали?
И сразу всё становится ясно, как божий день. Конечно кварков, из чего же ещё,
как же я раньше не догадался-то!
Так что начали с терминов. После недолгих прений диски были названы блюдцами, но вокруг прямоугольников разгорелись прения. Сначала Мех Аник предложил было назвать их кружками, с ударением на буку «у», но Дин Амику термин показался не слишком удачным благодаря схожести со словом «круг», «кружок», что более подошло бы блюдцам, нежели прямоугольным образованиям. После жарких дебатов было решено назвать эти прямоугольные структуры не кружками, а напротив, – чашками. Это название и прижилось. С дужками особых проблем не возникло, хотя многие предпочитают термин «ручка».
Далее серия шмяков о стену выявила главные особенности структуры Чайного Сервиза: он состоял из 12 элементов, в числе которых непременно присутствовали 6 больших блюдец (всегда без хвостика), тогда как число малых блюдец (эти всегда с хвостиком) могло варьировать в пределах от нуля до шести. Непостоянным было также и количество чашек. Вскоре выяснилось, что существуют также чашки без дужки, но это состояние было неустойчивым: спустя 1-2 секунды чашка начинала двигаться, и из ее недр вырастала дужка. При этом нарушался закон сохранения количества движения – по мере появления дужки чашка перемещалась в ту же сторону, где вырастала дужка, а не в противоположную, как следовало ожидать. Дужка как бы тянула кружку за собой, вместо того, чтобы создавать силу реакции. Проблема несохранения импульса крайне озадачила ученых, но многочисленные энтузиасты тут же принялись изобретать безкеросиновую самобеглую коляску, основанную на данном принципе.
Блюдца двух типов и чашки с правой или левой дужкой (эти две формы оказались равновероятными) были стабильными образованиями. Правая и левая чашки при поворотах не совмещались друг с другом, дужки не совпадали, что говорило о двух зеркально симметричных формах существования чашки. Совершенно непонятна была природа хвостиков у малых блюдец, которые нарушали их осевую симметрию. Странным было также и то, что количество больших блюдец всегда равнялось шести, тогда как маленькие блюдца нередко отсутствовали вовсе, и их место занимали чашки, а иногда количество малых блюдец достигало 6, полностью вытесняя чашки, хотя вероятность такого события была весьма низкой.
Однако сумма малых блюдец и чашек всегда равнялась шести, как и число больших блюдец, в связи с чем было высказано осторожное предположение, что малое блюдце на самом деле не относится к классу блюдец, но представляет собой особо симметричную форму существования чашки. Такое предположение подкреплялось соображениями симметрии 6:6, а также поразительным совпадением диаметра малого блюдца с шириной чашки.
Тем не менее, идея была совершенно безумная – круглое, пусть даже с хвостиком, но совершенно круглое малое блюдце изъять из разряда столь же круглых больших блюдец, и поставить в один ряд с прямоугольной чашкой? – Многим это казалось совершенно неприемлемым, однако симметрия 6:6 была весьма привлекательной, и столь безумная идея быстро приобрела своих сторонников.
Очередные тайны Чайного Сервиза открылись с введением в строй нового УсКорителя мощностью 10 м/с. Первый же шмяк ПодНоса о стену на половинной мощности показал, что чашки и блюдца также делимы. Чайный Сервиз оказался более сложным образованием, чем это казалось вначале. Количество и разнообразие исходных элементов поражало воображение, и всякий шмяк открывал новые, неведомые дотоле структуры. Были получены и проанализированы сотни и тысячи осколков, среди которых преобладали формы треугольного и трапециевидного типа, хотя присутствовало и множество других, иногда очень вычурных форм. Однозначно похожих друг на друга однотипных форм, характерных для энергий порядка 1 м/с, на этом уровне уже не наблюдалось, и классификация осколков оказалась сложной проблемой, до конца не решенной и по сей день. Удалось только сгруппировать осколки в несколько основных классов, но часть всё еще остается вне Структурных Таблиц Чайного Сервиза.
При энергиях от 5 до 10 м/с среди этих осколков под теневым экраном всегда обнаруживалась дужка - даже в том случае, когда об стенку шмякали чашку, изначально эту дужку не имевшую. Казалось очевидным, что она была упрятана глубоко в структуре чашки, поскольку со сдвигом чашки вырастала из неё, приводя чашку к правому или левому устойчивым состояниям. Однако оказалось не так.
Тщательный анализ и сопоставление осколков привели и к другим неожиданным открытиям. Некоторые из осколков обычных прямоугольных чашек имели край с радиусом, в точности равным радиусу малых блюдец. Совпадение было явно не случайным, и наличие этого радиуса в структуре прямоугольной чашки блестяще подтвердило гипотезу о том, что малое блюдце на самом деле представляет собой одну из форм существования чашки. Но полная ясность наступила позднее.
Накопление статистических данных и дальнейший глубокий анализ осколков привели и вовсе к сенсационным открытиям. При низких энергиях Чайный Сервиз состоял из всегда равного, и только равного количества блюдец и чашек, 6:6. Как выяснилось, большие блюдца не были плоскими кружками, а имели форму сферического сегмента с приплюснутой вершиной, и явно выступающим ободком вокруг этой плоской части. Но главное открытие относилось к чашкам, имеющим более изощренную форму. Они оказались не прямоугольниками и дисками, а пустотелыми цилиндрами, с одним открытым, и другим закрытым торцом. Поэтому при ориентации "на попа" чашка была ошибочно классифицирована как малое блюдце.
Дужка не вырастала из чашки, как полагали ранее. Эффект кажущегося её роста оказался проявлением осевой симметрии чашки, которую только дужка и нарушала. Дужка изначально была снаружи, но могла быть невидимой на теневом экране при ориентации «вверх», и проявляться, когда своим же весом заставляла чашку повернуться вокруг оси. При повороте чашка перемещалась именно в ту сторону, куда тянула дужка, -- первооткрыватели назвали этот процесс Качением. Закон сохранения импульса остался незыблемым.
Плодотворная модель цилиндрической пустотелой чашки была положена в основу всех форм существования чашек. Неизбежное наличие плоскости опоры ориентирует чашку так, что она приобретала одну из возможных форм - правую, левую, «на попа», или же неустойчивую короткоживущую форму ручкой кверху. Причем, как выяснилось, в реальности было не 4, но 5 разрешенных состояний: в положении «на попа» чашка имела скрытую симметрию, и могла существовать в двух различных состояниях – открытым торцом вверх, или открытым торцом вниз – хотя на теневом экране эти состояния были неразличимы, а были открыты, что называется, «на кончике пера».
Структура низкоэнергетичных форм Чайного Сервиза стала вполне понятной, и сейчас её знает и в первом приближении может описать каждый школьник. Но первопроходцам было не так просто.
Поскольку повышение мощности УсКорителя с 1 до 10 м/с открыло новые горизонты в понимании структуры Сервиза и позволило на порядок углубило представления о нём, решено было продолжать наращивание мощности УсКорителя, чтобы заглянуть в ещё более глубокие тайны чашек и блюдец.
С ростом энергии количество осколков увеличивалось, при одновременном уменьшении их размера, и если при малых энергиях осколки были сосредоточены в пределах дециметров от точки шмяканья, то при более высоких энергиях мелкие осколки обнаруживались даже в нескольких метрах от стены.
Вместе с тем, с дальнейшим ростом энергии разнообразие форм осколков уже не увеличивалось, а уменьшалось, высокоэнергичные осколки не столь значительно отличались друг от друга как по форме, так и по размерам. Это требовало объяснения, и появилась гипотеза о силах поверхностного натяжения, которые по мере роста энергии и уменьшении размера осколков стремятся придать им форму, приближающуюся к сферической. По этой причине энергичные мелкие осколки чаще всего имеют простую форму неправильных многогранников, а вычурные формы осколков, столь характерные для низких энергий, полностью отсутствуют.
Позднее на УсКорителе мощностью 1000 м/с, где осколки пришлось исследовать уже под теневым мелкоскопом, эта гипотеза подтвердилась, в результате чего родилась и в настоящее время интенсивно разрабатывается капельно-жидкостная модель чашки и блюдца. В этой модели капля чайного сервиза имеет все свойства, присущие жидкости, оставаясь, однако, твердой.
Понятие фарфоро-жидкостного дуализма непривычно, и даже противоречит здравому смыслу -- однако так уж устроены чашки и блюдца. Они как бы твердые при малых энергиях, но при высоких энергиях становятся как бы жидкими, не теряя при этом твердость и хрупкость фарфора. Архаичные представления о полностью твердой чашке остались в прошлом, а дуализм завоевал прочные позиции.
Популярные диспуты о том, является ли чашка более твердой, чем жидкой, или более жидкой, чем твердой, при глубоком научном анализе оказываются бессмысленными. Чашка в равной степени жидкая и в равной степени твердая, смотря с какой стороны на нее посмотреть. При обычном, классическом рассмотрении она, безусловно, твердая. Но при более глубоком научном подходе она, безусловно, жидкая, поскольку стремится-таки к сферической форме, что надежно доказано в многочисленных опытах при высоких энергиях. По мере роста энергии фарфоровые гранулы становятся всё мельче, а их жидкостные свойства проявляются всё больше, и форма жидкофарфоровых пылинок асимптотически приближается к сферическому идеалу, недостижимому для твёрдых низкоэнергетичных форм существования чашки и блюдца.
Как известно, при участии и содружестве ученых многих стран, в Швей Царии уже вступила в строй Супер Шмяк Алка мощностью свыше 1.000.000 м/с. Ученые надеются обнаружить предсказанный Фиггсом Большой Чайник, который должен появиться в составе Сервиза при шмяке о сверхпрочную стену на скорости порядка 1.000 км/с.
Не обошлось без проблем. Из фундаментального закона сохранения объема чашки следует, что с ростом энергии при уменьшении размеров чашки растет её глубина в четвертом измерении. При столь высокой энергии жидкостно-капельного чашкоблюдца глубина его достигнет огромных размеров, и некоторые ученые высказали опасения, что сама Земля может провалиться на дно высокоэнергетичной чашки. Работы были приостановлены, однако тщательные расчеты показали, что подобные опасения совершенно беспочвенны благодаря несоизмеримости диаметров Земли и каплечашки. Подготовка к Большому Шмяку продолжена.
Но мириады осколков, брызжущих на многокилометровое поле СуперТеневого СверхЭкрана, потребуют чрезвычайно сложного, кропотливого и трудоемкого анализа, который займет месяцы и годы напряженного труда тысяч специалистов. И пока остается только гадать, как глубоко удастся заглянуть в неисчерпаемую Чашку и полное непостижимых тайн Блюдце. Какие новые свойства и новые составляющие Чайного Сервиза будут открыты - кроме, конечно, с нетерпением ожидаемого всеми Большого Чайника Фиггса.
Время покажет. Будем ждать!
Научные обозреватели Ого Род, Гор Одят.
Наверх