Исчезнувшее время

– А ты знаешь, чему равно число таких ударов, отмечающих одну секунду? Оно превышает девять миллиардов.

– Вот это скорость сердцебиения! – Егор был изумлен.

– И за функционированием таких атомных часов следит служба времени. А теперь пойдем в мою лабораторию, – слегка подтолкнул юношу Станислав Борисович. – Расскажу тебе о тех задачах, которыми в этом институте занимаюсь я.

Быстропротекающие процессы

– Ты правильно сказал, что такие единицы времени, как минута, час, сутки, определяются через понятие «секунда». А ты знаешь, что через это же понятие определяются единицы времени и в другую сторону – в направлении уменьшения длительности?

– Конечно. Есть миллисекунды и микросекунды. Миллисекунда – это одна тысячная часть секунды. А микросекунда – одна миллионная.

– А еще есть наносекунды, пикосекунды, фемтосекунды, аттосекунды, зептосекунды, йоктосекунды.

– Ой-ой-ой! – замотал головой Егор. – Хотя в принципе понятно. Каждая следующая единица в тысячу раз меньше, чем предыдущая.

– Совершенно верно. И область моих интересов начинается с пикосекунд.

– Для меня это что-то невообразимое.

– Это и понятно. Люди не реагируют на изменения в окружающем, которые происходят даже за микросекунды.

– А вы можете дать мне хоть какой-то образ, чтобы я мог понять, о чем идет речь?

– Попробую. Ты можешь вообразить себе автотрек?

– Конечно. И гоночные автомобили – тоже.

– Представь, что ты и еще четверо твоих друзей находитесь на трибуне этого стадиона и у каждого из вас есть аппарат для съемок происходящего. Но ваши аппараты не одинаковы – они настроены на разную частоту съемки.

– Я догадался, что это за частоты, – сказал Егор. – Один аппарат делает снимки каждую секунду, второй – каждую миллисекунду, третий, четвертый и пятый – каждую микро-, нано- и пикосекунду соответственно.

– Догадался ты правильно. Но, предположив возможность такой съемки, мы уже допустили элемент фантастики, так как аппараты, которые способны делать снимки каждую наносекунду, а тем более пикосекунду, еще не созданы.

– Но ведь наша цель – составить хоть какое-то представление об этих единицах времени, поэтому будем считать, что такие аппараты существуют.

– Хорошо. Итак, вы – это пятеро фотографов на автотреке, по которому со скоростью 360 километров в час носится гоночный автомобиль. Пусть каждый из вас сделает своим аппаратом 144 кадра этого болида, а потом объединит их в видео в соответствии со стандартом кино. Это означает, что скорость показа будет 24 кадра в секунду и каждое из пяти видео вы будете смотреть в течение шести секунд.

– Здорово! Пусть я буду тем, чей фотоаппарат делал снимки каждую секунду. За 144 секунды я сделал 144 кадра, а потом собрал их в видео. И что же я увижу на нем? Так как по условию задачи гоночный автомобиль перемещается на 100 метров в секунду, то за время моей съемки он промчался примерно четырнадцать с половиной километров. Вот это его движение по кругам трека и отразит мое видео.

– Все точно. Можешь переходить ко второму видео.

– Мой товарищ сделал 144 кадра за 144 миллисекунды. За время его съемки автомобиль проехал примерно четырнадцать с половиной метров (вспоминаем, что миллисекунда в тысячу раз меньше секунды). Значит, на втором видео мы будем видеть, что автомобиль перемещается хоть и не со скоростью черепахи, но очень медленно.

– Так оно и есть. Давай теперь к микросекундам.

– За 144 микросекунды автомобиль переместился примерно на четырнадцать с половиной миллиметров.

– И что тогда мы увидим на третьем видео?

– Автомобиль практически стоит на месте! И весь мир вокруг него тоже остановился.

– Замечательный вывод. Переходи к четвертому видео.

– Но дальше и так все понятно. Мы по-прежнему будем видеть автомобиль, стоящий на месте.

– Не совсем так. На уровне наносекунд макромир в виде отдельных объектов просто исчезнет из видимости. Мы будем наблюдать уже не объекты, а те вещества, из которых они состоят.

– Но что же тогда будет на пятом видео?

– На пятом видео ты, наконец-то, узришь движение атомов, о которых мы сегодня много говорили. То атомическое сердцебиение, которое ты предположил, можно будет увидеть воочию.

Егор был ошеломлен.

– Вот бы все это действительно увидеть. Но вы же сказали, что аппаратов, делающих снимки каждую пикосекунду, еще нет?

– Нет. Но кое-что все-таки посмотреть можно.

Станислав Борисович усадил Егора перед экраном небольшого устройства.

– Это моя разработка. Здесь смоделированы процессы, происходящие в некотором химическом растворе за микро-, нано- и пикосекунды. С фемто- и аттосекундами я тоже работаю, но модели для этих режимов пока еще находятся в стадии отладки. Вот это – переключатель. Сейчас выбирай режим микросекунд, а потом постепенно двигайся на другие уровни.

Егор полностью сосредоточился на появившемся изображении. При просмотре модели пикосекундного диапазона у него закружилась голова. Он машинально вывернул переключатель до максимума и, как бы вытягиваясь и покидая тело, увидел неподвижного Станислава Борисовича, замершего на полуслове с вскинутой правой рукой.

Прабабушка