Однако если мы собираемся переступить через эту линию, нам придется пересмотреть образ нашего мышления. Слишком велик соблазн вернуться к старым и более неуместным привычкам. Чтобы проиллюстрировать эту мысль и заодно обозначить общую тему этой книги, давайте посмотрим, как инженерные проблемы путешествия на Луну связаны с устройством живых существ.
Главное препятствие, отделяющее человека от Луны, — это вовсе не расстояние, а сила притяжения. В принципе за тридцать лет до Луны можно было бы дойти пешком при наличии дороги, воздуха и всех остальных вещей, необходимых опытному путешественнику, если бы не то обстоятельство, что большую часть пути вам пришлось бы двигаться вверх. Для того, чтобы поднять человека с поверхности планеты в нейтральную точку, где притяжение Земли и Луны уравновешивают друг друга, необходимо затратить энергию. Физика позволяет рассчитать вполне определенный минимум энергии, который определяется разницей между «потенциальной энергией» массы в нейтральной точке и ее «потенциальной энергией» на поверхности. Закон Сохранения Энергии утверждает, что как бы вы не старались, вам не удастся обойтись меньшим количеством энергии.
С физикой не поспоришь.
Именно поэтому исследование космоса обходится так дорого. Для того, чтобы просто доставить человека в космос с помощью ракеты, требуется немало топлива, но нужно еще топливо, чтобы поднять саму ракету…, и топливо, чтобы поднять само топливо , и… Так что мы, по всей видимости, застряли на дне гравитационного колодца Земли, и билет в космос дешевым быть не может.
Или может?
В разные времена аналогичные расчеты пытались применить к живым существам и получали при этом странные результаты. Например, было «доказано», что кенгуру не способны прыгать, пчелы не могут летать, а птицы не в состоянии получать из своей пищи достаточно энергии, чтобы эту самую пищу вообще найти. Было даже «доказано», что жизнь вообще невозможна, потому что живые системы с течением времени становятся более упорядоченными, в то время как с точки зрения физики любая система должна со временем становиться более хаотичной. Биологи из этого почерпнули, главным образом, глубокий скептицизм относительно связи между биологией и физикой, а также приятное чувство превосходства, поскольку жизнь — все-таки гораздо более интересный объект изучения, чем физика.
Однако правильный вывод состоит в другом: нужно отдавать себе отчет в том, какие предположения мы молчаливо принимаем на веру, выполняя подобные расчеты. Взять, к примеру, кенгуру. Можно рассчитать, сколько энергии кенгуру затрачивает на прыжок, посчитать количество прыжков в течение дня и вывести отсюда минимальную потребность в энергии. Во время прыжка кенгуру отталкивается от земли, поднимается в воздух и приземляется обратно, так что вычисления в сущности такие же, как и для космической ракеты. Проделайте все расчеты, и вы убедитесь, что ежедневные потребности кенгуру в 10 раз превышают то, количество энергии, которое животное способно получить из своей пищи. Вывод: кенгуру не в состоянии прыгать. Раз они не могут прыгать, значит, они не способны найти себе пропитание, так что все они уже давно умерли от голода.
Вот только Австралия буквально кишит кенгуру, которые, к своему счастью, с физикой не знакомы.
Где мы допустили ошибку? Приведенные расчеты предполагают, что кенгуру устроены так же, как мешок с картошкой. Поэтому вместо энергии тысячи прыжков, которые, предположим, кенгуру совершает в течение дня, мы получаем энергию, которую необходимо затратить на тысячу подъемов и спусков мешка с картошкой. Если же посмотреть на замедленную съемку движений кенгуру в малонаселенных районах Австралии, сразу становится понятно: кенгуру совсем не похожи на мешки с картошкой. Прыгая, кенгуру движется как большая резиновая пружина . Когда ноги поднимаются вверх, голова и хвост опускаются вниз, сохраняя энергию в мышцах. |