Наука Плоского мира

Тут весьма кстати пришелся бы знакомый караванщик. Дело не только в том, что величайшим математиком всех времен и народов является верблюд Верблюдок из Плоского мира (не верите – прочитайте «Пирамиды»), но и в том, что путешествие из Александрии в Сиену на верблюдах занимает ровно пятьдесят дней. За день верблюд проходит около сотни стадиев. Следовательно, расстояние составляет около 5 тысяч стадиев, а радиус Земли – примерно 250 тысяч стадиев. Стадий – это древнегреческая мера длины, и никто на самом деле не знает, чему же она равнялась. Специалисты полагают, что один стадий равен 515 футам (или 157 метрам). Если они правы, то результат Эратосфена составил 24 662 мили (39 690 км), тогда как, по современным расчетам, длина окружности Земли – 24 881 миля (40 042 километра). Как видите, Эратосфен подсчитал все на удивление точно. Если только вышеозначенные специалисты не подогнали результат под правильный ответ в конце задачника. Простите, но мы, ученые, – неисправимые скептики.

Настал черед познакомиться с еще одной особенностью научного мышления. Для того чтобы найти связь между теорией и экспериментом, вы должны интерпретировать результат в рамках данной теории. Чтобы немного прояснить этот момент, мы расскажем вам историю одного дальнего родственника Себя-режу-без-ножа Достабля, Отвратосфена из Эфеба, который доказал, что Плоский мир представляет собой шар, и даже умудрился вычислить длину его окружности. Отвратосфен заметил следующее: в полдень в Овцепикских горах солнце стоит прямо над головой, тогда как в Ланкре, что в тысяче километров от Овцепиков, оно отклоняется, угол его наклона составляет 84° градуса от вертикали. Поскольку 84° составляют четверть от 360°, Отвратосфен сделал вывод, что Плоский мир – сферический и расстояние от Овцепиков до Анк-Морпорка равняется четверти длины его окружности. В итоге у него получилась окружность приблизительно в 4 тысячи миль (6400 км). К сожалению, как всем известно, от одного края Плоского мира до другого насчитывается 10 тысяч миль (или 16 тысяч км). Но нельзя же было допустить, чтобы какой-то случайный факт разрушил такую красивую теорию! Так что Отвратосфен до самой своей смерти свято верил, что живет в очень маленьком мире.

Его ошибка была в том, что он интерпретировал верные данные наблюдений в рамках ложной теории. Ученые постоянно возвращаются к устоявшимся теориям, чтобы проверить их заново, чем вызывают негодование со стороны жрецов, как религиозных, так и светских, полагающих, что знают ответ на любой вопрос. Наука – это вовсе не коллекция «фактов», а способ задавать неудобные вопросы и подвергать их проверке реальностью, тем самым противореча общечеловеческому желанию верить во что-то приятное.

* * *

С древних времен людей интересовала не только форма самой Земли, но и форма Вселенной. В самом начале им, вероятно, казалось, что это одно и то же. Потом, используя примерно ту же логику, что и Эратосфен, они обнаружили, что огоньки на небе находятся очень далеко. Тогда они сочинили замечательные мифы об огненной колеснице бога Солнца, и все такое прочее в том же духе. Тем не менее, после того как вавилонянам пришла в голову свежая идея все точно измерить, они научились отлично предсказывать затмения и движение планет. Во времена Клавдия Птолемея (ок. 100 – ок. 160) наиболее точная модель планетарного движения основывалась на сериях эпициклов: планеты движутся по замкнутому кругу, центр которого движется по другому замкнутому кругу, а центр этого круга, в свою очередь, тоже…

Исаак Ньютон заменил эту теорию и ее многочисленные последующие уточнения законом гравитации, то есть правилом, согласно которому каждое тело во Вселенной притягивается ко всем остальным телам. Это объясняло и открытие Иоганном Кеплером того, что планеты движутся по эллиптическим орбитам, а по прошествии некоторого времени объяснило и множество других вещей.

Прошло несколько веков ошеломляющего успеха, и ньютоновская теория столкнулась с первым поражением: гипотеза об орбите Меркурия, сделанная на ее основе, не оправдалась. Точка на орбите в том месте, где Меркурий находится на максимальном приближении к Солнцу, движется не совсем так, как предсказывает закон Ньютона. И тут на помощь пришел Эйнштейн со своей теорией, основанной не на силах притяжения, а на принципах геометрии и форме пространства-времени. Это была знаменитая теория относительности. Теория Эйнштейна существует в двух вариантах: специальная теория относительности (СТО) и общая (ОТО). СТО посвящена вопросам пространства, времени и электромагнетизма; ОТО описывает, что получается, когда ко всему вышеперечисленному вы добавляете гравитацию.