Лю Цисінь - Проблема трьох тіл

лінію військового зв'язку для спілкування з двома науково-дослідницькими групами, що займалися вивченням Сонця під егідою Китайської академії наук, і отримувати результати їхніх спостережень телетайпом.

Після півроку проведених досліджень Є Веньцзє не бачила світла в кінці тунелю. Вона незабаром з'ясувала, що в діапазоні частот, у якому база здійснює моніторинг, сонячне випромінювання змінюється непередбачувано. Проаналізувавши велику кількість даних спостережень, Є Веньцзє виявила проблему, над якою довелося добре поламати голову. Іноді під час спонтанного коливання показників сонячного випромінювання поверхня Сонця залишалася спокійною. І позаяк короткохвильове і мікрохвильове випромінювання, що виникає в ядрі, від поверхні Сонця відділяють сотні тисяч кілометрів і в середньому минає 170 тисяч років до виходу їх на поверхневі шари, то коливання випромінювання, що реєструються, повинні виникати через активність на його поверхні. Якщо на поверхні не спостерігалося жодних синхронізованих за часом збурень, то що могло спричинити зміни у вузькому діапазоні частот, які використовували на базі для моніторингу? Що більше вона думала, то більше загадковим усе це здавалося.

Зрештою в неї просто закінчилися ідеї, і вона готова була здатися. У своєму останньому звіті Є Веньцзє визнала, що не в змозі вирішити цю проблему. Військові відправили запит іще кільком інституціям і університетам Китайської академії наук щодо проведення досліджень з тієї самої проблеми, проте всі результати виявилися невтішними. Однак Ян Вейнін, вірячи в неординарний талант Є Веньцзє, не здавався і попросив її подумати над можливим рішенням іще раз.

Задум Лей Чжичена був набагато простішим: він хотів отримати звіт із результатами досліджень для публікації під своїм ім'ям. Дослідження мало суто теоретичний характер, і успішне вирішення проблеми могло продемонструвати його неабиякі здібності й таланти. Тепер, коли хвиля хаосу, що прокотилася країною, почала слабшати, питання кваліфікованих кадрів знову стало актуальним. Була гостра потреба в таких людях, як він: політично зрілих із реальними академічними заслугами. У разі успіху дослідження його майбутнє було забезпечене. І те, яким способом буде вирішено проблему сонячного засвічення, хвилювало його найменше.

Але Є Веньцзє не поспішала віддавати фінальну версію звіту. Вона думала: якщо дослідний проект буде припинено, то бібліотека бази перестане передплачувати періодичні видання іноземною мовою, і вона втратить доступ до багатого джерела астрофізичної інформації. Тому вона для годиться й далі проводила дослідження, хоча насправді зосередилася на вдосконаленні власної математичної моделі Сонця.

Якось уночі Є Веньцзє була, як завжди, одна в холодному читальному залі бібліотеки бази. На довгому столі перед нею лежали стоси документів і розкритих журналів. Після завершення низки складних і комплексних матричних обчислень, вона дмухала на свої замерзлі руки в надії зігріти їх. Вирішивши зробити перерву в обчисленнях, вона взяла зі столу останній номер The Astrophysical Journal і, нашвидку пробігши зміст, затримала погляд на невеликій замітці про Юпітер: «Нове, потужне джерело випромінювання у межах Сонячної системи» за авторством доктора Гаррі Петерсона з астрономічної обсерваторії Маунт-Вілсон, у якій були опубліковані дані, випадково отримані під час спостереження за прецесією[68]Юпітера 12 червня і 2 липня, у ході якого було зафіксоване сильне електромагнітне випромінювання тривалістю 81 і 76 секунд відповідно. У статті містилися відомості про діапазон частот випромінювання, а також інші параметри. Під час своїх спостережень Петерсон також фіксував певні зміни у Великій червоній плямі[69]. Це відкриття викликало великий інтерес з боку вчених всієї планети. У цьому випуску журналу Г. Мак-Кензі у своїй статті стверджував, що це свідчення початку термоядерної реакції у ядрі Юпітера. У наступному випуску редакція обіцяла надрукувати статтю Іноуе Кумосекі, у якій висунуто теорію, що спалахи електромагнітного випромінювання мають більш комплексну природу — зрушення у покладах атомарного водню, і подано повне математичне обґрунтування процесу.

Є Веньцзє були добре знайомі дати, зазначені у статті. У ці періоди система моніторингу «Червоного берега» також наштовхувалася на сильні перешкоди, спричинені сонячною активністю. Вона звірилася з реєстраційним журналом і виявила, що не помилилася. Час був близький, але перешкоди від Сонця були зафіксовані на 16 хвилин і 42 секунди пізніше, ніж момент фіксації електромагнітного випромінювання Юпітера.

Ці 16 хвилин і 42 секунди були ключем до розгадки! Є Веньцзє спробувала заспокоїти своє пришвидшене серцебиття і попросила бібліотекаря зв'язатися з Національною обсерваторією, щоб отримати ефемериди[70]Землі і Юпітера у ці два періоди часу. Є Веньцзє намалювала великий трикутник на дошці із Сонцем, Землею і Юпітером на вершинах. Вона зазначила відстань між об'єктами уздовж сторін трикутника і написала час прибуття радіосигналів біля зображення Землі. За відстанню між Землею і Юпітером було легко обчислити час, який буде потрібен електромагнітному випромінюванню, щоб досягти Землі. Відтак вона вирахувала час, який знадобився б електромагнітному випромінюванню, аби пройти відстань від Юпітера до Сонця, і потім — від Сонця до Землі. Різниця між двома значеннями становила рівно 16 хвилин 42 секунди!

Є Веньцзє звірилася зі своєю математичною моделлю Сонця, намагаючись знайти якесь теоретичне обґрунтування. Її погляд зупинився на описі того, що вона називала «енергетичним дзеркалом» у зоні променистої рівноваги Сонця[71].

Енергія, що виробляється в результаті термоядерної реакції у сонячному ядрі, спочатку має вигляд високоенергетичного гамма-випромінювання. У зоні променистої рівноваги відбувається поглинання цих фотонів із високою енергією і повторне випромінювання з дещо нижчим рівнем енергії. Після тривалого періоду послідовного поглинання і повторного випромінювання гамма-промені перетворюються на рентгенівське випромінювання, короткохвильові частини ультрафіолетового спектра, і в остаточному циклі перетворень — у видиме світло й інші форми випромінювання.

Такими були загальновідомі факти про Сонце. Але модель Є Веньцзє відкривала нове у його структурі: позаяк випромінювання Сонця зазнає змін під час проходження через зону променистої рівноваги, є бар'єри між шарами кожного з видів випромінювання. Коли енергія долає черговий бар'єр, її частота випромінювання зменшується на один рівень. Ця ідея суперечила традиційним уявленням про те, що частота випромінювання зменшується поступово, у міру того, як енергія передається від ядра назовні. Її розрахунки показували, що ці бар'єри швидше відбиватимуть низькочастотне випромінювання; ось чому вона їх назвала енергетичними дзеркалами.

Є Веньцзє детально вивчила ці мембраноподобні бар'єри, які вільно плавали в океані високоенергетичної плазми Сонця, і виявила, що вони мають низку дивних властивостей. Але найдивнішою з них виявилася та, якій вона дала назву «підсилюючий коефіцієнт відбиття». Проте ця властивість була настільки фантастичною, і підтвердити її наявність було настільки важко, що навіть сама Є Веньцзє не до кінця вірила в її існування. Ймовірніше, що це було просто результатом помилки, що виникла під час проведення запаморочливо складних розрахунків.

Але наразі Є Веньцзє отримала перше