Вселенная в вопросах и ответах

В те годы, когда создавалась повесть «Путь на Амальтею», самыми передовыми приборами для усиления и измерения потоков света, а также для преобразования инфракрасного излучения в видимое были электронно-оптический преобразователь (ЭОП) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), в которых использовались внешний фотоэффект и ускорение электронов с электрическом поле. Поэтому на приборы подавалось высокое напряжение — около 2,3 киловольта на ФЭУ и порядка 30,40 киловольта на ЭОП. Правда, токи были небольшие, поэтому серьезных травм нанести не могли. Низковольтные оптические датчики (ПЗС), использующие внутренний фотоэффект, были изобретены значительно позже, поэтому Стругацкие знать о них не могли.

5.20. В недрах Юпитера

Шкала высоты атмосферы (она же высота однородной атмосферы) — это расстояние по вертикали (H₀), на котором давление изменяется в е = 2,718… раз. Следовательно, если на нулевой отметке высоты давление равно P0, то на глубине H оно равно

В нашем случае P₀ = 1 атм и H₀ = 30 км. Найдем глубину, на которой достигается критическое давление P = 200 000 атм при неизменной шкале высоты:

Это гораздо меньше, чем 6700 км, названные штурманом.

Читая повесть дальше, мы узнаем, что «Тахмасиб» опустился еще глубже, чем ожидал штурман:

Перелет заканчивается. Через несколько минут тяжесть станет двойной и над головой будет десять тысяч километров сжатого водорода, а под ногами шестьдесят тысяч километров очень сжатого, жидкого, твердого водорода.

Современные численные расчеты показывают, что на глубине 10 000 км в недрах Юпитера давление составляет не менее 1 млн атм (скорее всего, даже ближе к 1,5 млн. атм), а температура около 4000 K. Кстати, в отношении высокой температуры авторы сделали верное замечание: когда «Тахмасиб» перестал погружаться, его экипаж увидел «розовое сияние» окружающего газа. Именно так светится плотный газ при температуре 4000 K. В отношении плотности вещества на этой глубине авторы также попали в точку: вокруг «Тахмасиба» плавали огромные скалы — захваченные Юпитером астероиды и ядра комет. Как мы знаем, их плотность порядка 1 г/см³, и современные модели Юпитера на глубине 10 000 км дают такую же плотность.

В отношении силы тяжести в верхних слоях Юпитера штурман планетолета не ошибся: в районе облачного слоя Юпитера она действительно составляет 2,5 g. Впрочем, это значение легко вычисляется по массе и радиусу Юпитера, которые весьма точно были измерены еще в XVIII в.

6. Астрономические часы

6.1. 24 часа

Вблизи полюса магнитный компас бесполезен, а такие часы могут показывать направление. Дело в том, что в районе полюса в летнее время Солнце движется невысоко над горизонтом по кругу, почти не поднимаясь и не опускаясь в течение суток. Если часовая стрелка на часах путешественника делает, как и Солнце, один оборот в сутки, то часы могут служить «компасом». Например, если поставить часы в пункте выхода по местному солнечному времени и в пути ориентировать их часовой стрелкой на Солнце, то отметка «24 часа» всегда будет указывать направление на Северный полюс, а отметка «12 часов» — на Южный.

6.2. Время остановилось

Используя решение задачи 6.8 «Догнать время» и выразив длину параллели (l) через длину экватора (L) и географическую широту (φ):

l = L cos φ,

получим выражение для широты:

Отсюда φ = arccos (0,51) = 59,3°. Возможно, самолет летел из Магадана в Санкт-Петербург, выбрав такой странный маршрут (по параллели путь длиннее, чем по дуге большого круга), чтобы в течение 8 часов любоваться восходом Солнца.

6.3. Гарри Поттер

Одно и то же солнечное (и основанное на нем гражданское, т. е. поясное, декретное, зимнее, летнее) время соответствует разному звездному времени, от которого зависит положение звезд над горизонтом. Поэтому если наблюдать звездное небо «каждую среду ровно в полночь», то в течение полугода можно изучить его полностью.

6.4. Наше время

В России мы живем по декретному времени, на 1 час опережающему поясное время. В последние годы вместо термина «часовой пояс» чаще используется понятие «часовая зона» как географическая область, на которой установлено единое время. Границы часовых зон — государственные и административные (т. е. границы областей, краев, штатов), поэтому они, как правило, существенно отличаются от границ часовых поясов. Например, московское время ровно на 3 часа больше всемирного (гринвичского) времени. При этом, учитывая долготу г. Москва (37° 37′ в. д.), Солнце в Москве пересекает небесный меридиан на 37,6°/15° = 2,5 часа раньше, чем в Гринвиче. По московскому времени живет большая часть территории России к западу от Урала. К востоку от Урала располагается еще 8 часовых зон.

6.5. Ломоносов и Венера