Фізика й література

2022-04-27 14:58:42 Влад Дяден

Фізика й література

Уже минуло майже два роки від того, як я поступив на Фізичний факультет КНУ ім. Т. Шевченка. Тільки недавно життя  в плані навчання стало менш сумбурним, відбулась спеціалізація, почав з’являтися вільний час… Тому для мене це стало приводом повернутися до деяких своїх хобі і розказати про свій досвід. Зокрема, сьогодні я хочу поговорити про такі, здавалося б, протилежні речі, як фізика й література

1. Наукова література.

Спочатку ми поговоримо про літературу, якою користуються науковці. У школі особисто я вважав, що всі книжки з фізики однакові – сухі, нудні, наповнені формулами. Але коли поступив в університет і в мене нарешті появився доступ до бібліотеки факультету (а це було ой як важко зробити під час дистанційного навчання), то за першої ж можливості набрав підручників на допустимий максимум і почав поглинати, за своєю звичкою, їх один за одним. І уявіть моє здивування, коли я виявив, що кожна книжка з фізики унікальна по-своєму й відрізняється від попередньої методом викладанням, оформленням, авторським стилем та навіть наповненням. Деколи, читаючи літературу по тому самому розділі фізики, ти натикаєшся в одному підручнику на таке, чого нема в іншому, і тому завжди є сенс “начитуватися”, а не зациклюватися на одній книжці при підготовці до сесії.

Але є одна кумедна проблема. Наукова література не любить барвистих назв, тому часто натикаєшся на різні книжки на подібні чи близькі теми з однаковим заголовками. І щоб уникнути непорозумінь, фізики завжди посилаються лише на прізвища авторів, і залежно від контексту, стає зрозуміло, на яку саме роботу. Здавалось, що в науковій літературі такого треба уникати й вказувати як назву книжки, так і автора, але повірте, фізики це майже не роблять, навіть коли пишуть якусь серйозну працю чи той самий підручник

2. Стареотипи про фізиків.

Доволі дивне відкриття, але фізики – цікаві, а багато з них ще й творчі люди. Наприклад, у нас на курсі є літературний клуб, який встиг вже видати свій альманах (на жаль, поки що в електронному вигляді), а більша половина моїх друзів-фізиків грає на різноманітних музичних інструментах: хтось – на гітарі чи укулеле, хтось – на синтезаторі й фортепіано, а хтось – на скрипці чи бандурі, є навіть люди, які грають на колимбі й флейті. Тобто уявлення про фізиків як чисто про людей-ботанів є стареотипним. З ними можна поговорити не лише про фізику чи математику, а й про політику, історію, мистецтво, кіноматограф, літературу тощо.

Також доволі стареотипним є уявленням про фізику як про математичну науку. Так, ми вивчаємо багато математики, але це ще не означає, що її розуміння гарантує розуміння фізики. Для цього необхідна фізична логіка й вміння пов’язати одне явище з іншими, тобто перед тим, як розв’язати якусь задачу, ти повинен вміти “прикинути відповідь”, а тоді вже довести її за допомогою обчислень. Отож, математика – це лише інструмент фізики, і без неї можна обійтися, тільки це, звісно, буде боляче. Наприклад, геній минулого століття Альберт Ейнштейн (насправді, правильно з лінгвістичної точки зору – Айнштайн) не володів достатнім математичним апаратом, і йому в оформленні його робіт по теорії відносності допомагав друг, математик Марсель Гроссманн. 

3. Пишемо наукову фантастику правильно з точку зору фізики.

Навіщо письменнику потрібно бути хоча б знайомим з фізикою? Звісно, щоб з її точки погляду грамотно написати наукову фантастику й не зіпсувати репутацію незнанням елементарних фактів. Крім того, це непогане джерело ідей і натхнення, адже часто за звичайними речима ховаються неймовірні факти. 

Розглянемо явища, які часто використовують у літературі, але неправильно поставлені з фізичної точки зору. Все-таки всі хочуть бути Жуль Вернами, передбачення відкриттів якого вражає. Можливо, комусь це навіть підкине ідею для книжки 🙂

1) Подорожі у часі. З точки погляду теорії відносності подорожі в часі можливі лише вперед, а не назад. Тобто це повний абсурд, якщо ви майструєте машину час і повертаєтесь у минуле. Це науково неможливо. Або навпаки, потрапляєте таким чином у майбутнє й повертаєтеся в минуле. Назад дороги не існує. 
Але існує одна лазійка. Ми не знаємо, як виглядає вісь часу: чи це пряма лінія, чи замкнене коло. Тобто може так виявитися, що рухаючись по часу вперед, ми опинимось у якомусь переломному моменті і повернемось у минуле.

2. Міжгалактичні подорожі. Зазвичай у науковій фантастиці для цього використовуються космічні кораблі (про це взагалі окрема мова), АЛЕ:
1) Вони не можуть НІКОЛИ рухатися з швидкістю, більшою або рівною швидкості світла. Ніщо не може перевещити цю позначку (рівну мають безмасові частинки). Тіло може лише мати швидкість, як завгодно близьку до швидкості світла, але для цього, відповідно, треба величезні енерговитрати. 
2) Треба враховувати релятивістські ефекти, якщо ваш космічний корабель не використовує для переміщення телепортацію. Якщо ви рухаєтесь зі швидкістю, близькою до швидкості світла, то час у кораблі триває інакше ніж на Землі. Наприклад, ви їдете до найближчої зоряної системи (туди й назад), і у вас подорож займає 4 роки, але коли повертаєтесь додому, то там мине зовсім не 4 роки, а значно більше, все залежить від вашої швидкості.

3. Телепортація. Науково телепортація існує, але вона можлива лише в мікросвіті, тобто це означає, що магічним чином ви не появитесь в іншій частині світу. Але подібно з подорожами в часі, є одна цікава лазійка. Кротова нора. Існування їх не спростовується й не підтверджується. Думаю, зайвий раз нікому не треба пояснювати, що то таке, адже всі точно стикались з ними в науковій фантастиці. 
Цікавий факт. Існує гіпотеза, що чорні діри – це спецефічний вид червоточини, точніше, вони є входом до неї, а білі діри (гіпотетичний об’єкт, який не поглинає матерію, а викидає з себе) – виходом. На основі цієї гіпотезі існує припущення, що Великий вибух встався внаслідок появи величезної білої діри.

На сьогодні напевне все. У фізиці є ще безліч цікавих фактів, які варто вводити в літературу, але розказувати про кожний з них окремо займе купу часу. Тому якщо комусь цікаво щось дізнатись, не бійтесь писати, буду радий допомогти 🙂

Оригінал статті на Букнет: Фізика й література