Фред Хойл - Черное облако

• Название: Черное облако
• Автор: Фред Хойл
• Жанр: Научная Фантастика

The Black Cloud. 1957.

Перевод с английского Д. А. Франк-Каменецкого, доктора физико-математических наук. Редактор перевода Н. Явно.

Издавалось — Сборник НФ. Выпуск № 4. — Москва: «Знание», 1966.

---

Марлоу сделал краткий отчет об открытии Йенсена, о своих собственных наблюдениях и о том, как Вейхарт пришел к своим поразительным выводам.

— Итак, вы видите, — сказал он в заключение, — почему ваша телеграмма вызвала у нас такой интерес.

— Да, конечно, — ответил Королевский астроном. — Фотографии необычайно интересны. Вы рассчитали, что центр облика находится в точке прямое восхождение б часов 49 минут, склонение минус 30 градусов 16 минут. Это прекрасно согласуется с расчетами Кингсли.

— Не расскажете ли вы нам теперь коротко о своих исследованиях? — сказал Геррик. — Видимо, Королевский астроном сможет сообщить нам все, что касается наблюдений, а затем доктор Кингсли мог бы информировать нас о своих расчетах.

Королевский астроном описал отклонения в положениях планет, особенно тех, которые находятся на периферии солнечной системы. Он подчеркнул, что результаты наблюдений тщательно проверялись с целью выявить возможные ошибки. Королевский астроном не преминул также воздать должное мистеру Джорджу Грину. О небо, опять он за свое, подумал Кингсли. Остальные, однако, слушали с интересом.

— Итак, — закончил Королевский астроном, — я уступаю место доктору Кингсли, который ознакомит вас в общих чертах со своими расчетами.

— Тут не о чем особенно говорить, — начал Кингсли. — Если допустить правильность данных наблюдений, о которых только что рассказал нам Королевский астроном, — а я должен признаться, что поначалу мне было трудно в них поверить, — становится ясно, что на планеты действует возмущающая гравитационная сила от какогото тела или массы вещества, вторгшегося в солнечную систему. Проблема заключалась в том, чтобы, исходя из имеющихся данных об отклонениях планет, вычислить положение, массу и скорость вторгшегося вещества.

— При расчетах вы предполагали, что это тело ведет себя, как точечная масса? — спросил Вейхарт.

— Да, мне казалось, что такое предположение наиболее удобно, во всяком случае для начала. Королевский астроном указал, что мы, возможно, имеем дело с протяженным облаком. Однако, должен сознаться, размышляя над этой задачей, я, по привычке, представил себе конденсированное тело сравнительно малых размеров. Только теперь, когда я увидел эти фотографии, я стал воспринимать это явление как облако.

— Как вы думаете, сильно ли повлияло это неправильное предположение на результаты расчета? — спросили у Кингсли.

— Едва ли оно вообще на них повлияло. Поскольку речь идет о влиянии данного объекта на положения планет, разница между вашим облаком и гораздо более конденсированным телом совершенно ничтожна. Возможно, этим и объясняются незначительные различия между моими результатами и вашими наблюдениями.

— Да, это совершенно ясно, — вмешался Марлоу, окруженный клубами пахнущего анисом дыма. — Какое количество информации понадобилось вам для получения этих результатов? Вы использовали возмущения всех планет?

— Одной планеты оказалось достаточно. Я использовал наблюдения Сатурна для получения данных об облаке. Затем, зная положение, массу и другие характеристики облака, вычислил, каковы должны быть возмущения Юпитера, Марса, Урана и Нептуна.

— И тогда вы могли сравнить ваши результаты с наблюдениями?

— Совершенно верно. Вот, посмотрите, на этих таблицах произведено сравнение. Вы видите, совпадение достаточно близкое. Поэтому у нас появилась уверенность в полученных результатах, и мы решили послать вам телеграмму.

— Теперь мне хотелось бы сказать, как ваши оценки согласуются с моими. У меня получилось, что облако должно достигнуть Земли примерно через восемнадцать месяцев. А у вас? — спросил Вейхарт.

— Я уже проверял это, Дэйв, — заметил Марлоу. — Совпадение очень хорошее. Данные доктора Кингсли дают около семнадцати месяцев.

— Вероятно, несколько меньше, — сказал Кингсли. — Семнадцать месяцев получается, если не учитывать ускорения облака по мере его приближения к Солнцу. В данный момент оно движется со скоростью около семидесяти километров в секунду, однако когда оно подойдет к Земле, скорость возрастет до восьмидесяти. В результате облако достигнет Земли примерно через шестнадцать месяцев.

Геррик незаметно стал направлять разговор в нужное ему русло.

— Итак, теперь мы поняли точку зрения друг друга. Какие напрашиваются выводы? По-моему, до сих пор все мы представляли себе ситуацию несколько неверно. Что касается нашей группы, мы представляли себе большое облако, находящееся далеко за пределами солнечной системы, в то время как, судя по тому, что говорит доктор Кингсли, он думал о конденсированном теле внутри солнечной системы. Истина где-то посредине. Мы имеем дело с небольшим облаком, которое находится уже в пределах солнечной системы. Что можно о нем сказать?

— Не так уж мало, — ответил Марлоу. — Измеренное нами значение углового диаметра облака — два с половиной градуса и полученное доктором Кингсли расстояние около 21 астрономической единицы показывают, что диаметр облака равен примерно расстоянию от Земли до Солнца.

— Да, и зная диаметр облака, мы сразу можем оценить плотность вещества в нем, — продолжал Кингсли. — Получается, что объем облака равен, грубо говоря, 10^40 см3, его масса равна примерно 1,3*10^30 г, что приводит к значению плотности 1,3*10^-10 г/см3.

Последовало молчание. Его нарушил Эмерсон:

— Исключительно высокая плотность. Если пространство между нами и Солнцем будет заполнено этим газом, он полностью поглотит солнечный свет. В результате на Земле наступит адский холод.

— Нет, необязательно, — возразил Барнет. — Газ может разогреться и станет пропускать через себя тепло.

— Это зависит от того, сколько потребуется энергии, чтобы нагреть облако, — заметил Вейхарт.

— А также от прозрачности газа и еще от ста одного фактора, — добавил Кингсли. — Должен сказать, мне кажется весьма маловероятным, что газ будет пропускать заметное количество тепла. Давайте вычислим энергию, необходимую, чтобы нагреть облако до обычной температуры.

Он подошел к доске и написал:

Масса облака 1,3*1030 г.

Состав облака, вероятно, газообразный водород, в основном нейтральный. Энергия, которая потребуется для того, чтобы поднять температуру газа на Т градусов, равна: 1,5*1,3*1030 RT эрг, где R — газовая постоянная. Обозначим через L полную энергию, испускаемую Солнцем за одну секунду. Тогда время, нужное для нагрева облака, есть: 1,5*1,3*1030 RT/L секунд.

Возьмем RT = 8,3*107, T = 300ш, L = 4*1033 эрг/сек. Тогда получим, что время равно 1,2*107 секунд, то есть около 5 месяцев.

— Это выглядит вполне правдоподобно, — заметил Вейхарт. — Время нагрева облака во всяком случае не меньше этой величины.

— Верно, — кивнул Кингсли. — И эта минимальная оценка уже гораздо больше, чем время, за которое облако пройдет мимо нас. При скорости восемьдесят километров в секунду оно будет находиться в пределах земной орбиты примерно месяц. Поэтому мне представляется несомненным, что если облако окажется между нами и Солнцем, оно полностью прекратит доступ тепла от Солнца.

— Вы сказали, если облако окажется между нами и Солнцем. Вы думаете, есть вероятность, что оно может пролететь мимо, не вторгаясь в земную орбиту? — спросил Геррик.

— Да, такая возможность несомненно существует. Вот, посмотрите. Кингсли опять подошел к доске.

Вот орбита Земли вокруг Солнца. В настоящий момент мы находимся здесь. А облако, нарисуем его в масштабе, находится здесь. Если оно движется, как показано в случае а, прямо к Солнцу, оно, несомненно, закроет его от нас. Если же оно движется так, как показано в случае б, то весьма вероятно, что оно пролетит мимо, за пределами орбиты Земли.

Мне кажется, нам еще повезло, — Барнет невесело рассмеялся. — Так как Земля движется вокруг Солнца, через шестнадцать месяцев она будет находиться на противоположной стороне орбиты по отношению к облаку.

Положение спустя шестнадцать месяцев. Рисунок Кингсли.

— Это означает лишь, что облако достигнет Солнца раньше, чем Земли. При этом солнечный свет все равно не будет попадать на Землю, если облако закроет Солнце, как в случаен на рисунке Кингсли, — возразил Марлоу.

Что же можно сказать относительно движения облака: летит оно точно по направлению к Солнцу или нет? — спросил Геррик.

Наши наблюдения не могут дать ответа на этот вопрос, — ответил Марлоу. — Взгляните на первый рисунок Кингсли. Облако может попасть между Солнцем и Землей или пролететь мимо в зависимости от ничтожной разницы в направлении его движения. Мы сможем определить это направление со столь высокой точностью, лишь когда облако подойдет ближе к Земле.

— И сделать это чрезвычайно важно, — заметил Геррик. — Может ли теория помочь нам еще в чем-нибудь? — обратился он Кингсли.