Из пушки на Луну. — Практика.
Мы проследили за тем ходом мыслей, который привел Жюля Верна к идее перебросить ядро на Луну. Если бы вопрос состоял только в этом, если бы мы искали лишь способа установить между планетами своего рода небесную почту, отправлять в далекие миры посылки для неведомых адресатов, — то задача решалась бы проектом Жюля Верна довольно удовлетворительно.
(Конечно, оставалось бы еще преодолеть сопротивление атмосферы, которое гораздо значительнее, чем мы представляем себе; но об этом речь будет впереди).
До сих пор мы разсуждали, как артиллеристы; мы заботились только о ядре, о том, чтобы оно достаточно быстро полетело и чтобы достигло своей цели. Ни разу еще не подумали мы о том, что будет происходить внутри ядра. А ведь наше ядро — не простой артиллерийский снаряд; это ядро-вагон, в котором находятся живыя существа, пассажиры. Какая же участь ожидает их при полете?
Вот здесь-то, а вовсе не в самой мысли перекинуть ядро на Луну, надо искать Ахиллесову пяту заманчиваго проекта Жюля Верна.
Это небывалое путешествие пройдет для пассажиров Жюль-Вернова ядра далеко не так мирно и благополучно, как описано в романе. Не думайте, однако, что опасность грозит им во время путешествия от Земли до Луны. Ничуть! Если бы им удалось остаться живыми к моменту, когда они покинут канал пушки, то во все время дальнейшаго путешествия им уже нечего было бы опасаться. В океане вселенной нет ни бурь, ни волн, ни качки. А огромная скорость, с которой пассажиры летели бы в мировом пространстве вместе с их вагоном, была бы столь же безвредна для них, как безвредна для нас, обитателей Земли, та 30-верстная быстрота, с какой планета наша мчится вокруг Солнца.
Опасный момент для наших путешественников представляют те несколько сотых долей секунды, в течение которых ядро-каюта будет двигаться в канале самой пушки. Ведь в течение этого ничтожно-малаго промежутка времени скорость движения пассажиров должна неимоверно возрасти: от нуля до 15 верст *). Герои романа были вполне правы, утверждая, что момент, когда ядро полетит, будет столь же опасен для пассажиров, как если бы они находились не внутри ядра, а прямо перед
| Первый удар |
*) Герои Жюля-Верна сообщили ядру 15-верстную скорость в расчете преодолеть не только силу тяжести, но и сопротивление атмосферы.
Дело обстоит неизмеримо серьезнеe. Нам станет ясно это, когда произведем несколько несложных расчетов. В канале пушки ядро движется ускоренно, т. е. скорость его увеличивается под постоянным напором газов, образовавшихся при взрыве; в течение ничтожной доли секунды она возрастает от нуля до 15 верст. Как же велико «ускорение» этого стремительно ускоряющегося движения? Другими словами: на какую величину наростает здесь скорость в течение секунды? Нужды нет, что все движение длится лишь малую долю секунды: мы можем вести расчет на целыя секунды (определяем же мы годовой доход по месячному заработку). И вот оказывается *), что секундное «ускорение» ядра, скользящаго в канале орудия, выражается огромной цыфрой — 600 верст! Для сравнения замечу, что секундное ускорение трогающагося курьерскаго поезда равно одному аршину...
*) См. расчеты в конце книги (Прибавление 6-е, стр. 97).
Но все значение, для пассажиров ядра, этой цыфры — 600 верст в секунду — мы отчетливо постигнем лишь тогда, когда сравним ее с обычным ускорением падающаго тела на земной поверхности; оно равно всего лишь
| Раздавлены соб- ственным весом |
секунды, — но можно не сомневаться, что под действием такой колоссальной тяжести люди были бы буквально расплющены.
Вы возразите, что Жюль Верн заставил своих героев принять кое-какия меры для ослабления силы удара: ядро снабжено было пружинными буферами и двойным дном с водой, заполняющей пространство между ними. От этого продолжительность удара немного растягивается, и следовательно, быстрота наростания скорости ослабляется. Но при тех грандиозных цыфрах, с которыми приходится иметь здесь дело, выгода получается черезчур мизерная: сила, которая должна придавливать пассажиров к полу, уменьшается на какую-нибудь сотую долю, не более.
И это еще не все, что ожидает пассажиров в течение того краткаго мига, который они проведут в канале пушки. Если бы каким-нибудь чудом они остались живы в момент взрыва, гибель ожидала бы их у выхода из орудия. Вспомним о сопротивлении воздуха! При обычных условиях мы мало думаем о том, чтобы такая легкая среда, как воздух, могла серьезно мешать движению тела. Но это
| Сопротивление воздуха |
Велосипедисты по собственному опыту знают, какой помехой является воздух. При умеренной скорости, всего 10 верст в час, тратится на преодоление сопротивления воздуха около 
доли энергии велосипедиста; при скорости в 20 верст преодоление воздушнаго сопротивления поглощает уже 
часть работы велосипедиста. Сопротивление воздуха возрастает гораздо быстрее, чем скорость: оно пропорционально квадрату скорости. Это значит, что ядро, летящее с удвоенною быстротою, встречает не двойное, а учетверенное сопротивление со стороны воздуха; при утроенной скорости сопротивление увеличивается в 9 раз, и т. д.
Вы понимаете теперь, что ядро, покидающее Жюль-Вернову пушку с пятнадцативерстной скоростью, должно встретить со стороны воздуха неимоверное сопротивление, — едва ли не такое же, как от твердаго тела. Ведь оно мчится почти в 20 раз быстрее наших современных ядер и, следовательно, встречает со стороны воздуха в 400 раз бóльшее сопротивление! Воздух действовал бы, как толстая броня... И если бы пассажиры сохранили жизнь после перваго удара, они неминуемо погибли бы при этом втором ударе: движение ядра мгновенно замедлилось бы, может быть даже разорвалась бы пушка, закупоренная остановившимся ядром.
| Второй удар |
От этого второго удара, вызваннаго сопротивлением атмосферы, мы могли бы избавить пассажиров разве лишь в том случае, если бы ухитрились поместить пушку так высоко, чтобы жерло ея находилось уже за пределами плотной части атмосферы.
Но как избегнуть перваго удара, — сотрясения при взрыве и вызванной им роковой быстроты наростания скорости?
Этого можно было бы достигнуть весьма значительным удлинением канала пушки. Если, например, мы хотим, чтобы сила «искусственной» тяжести внутри ядра в момент выстрела равнялась обыкновенной тяжести на земном шаре, нам нужно изготовить пушку длиною ни мало ни много — в 6.000 верст! Жюль-Вернова «колумбиада» должна была бы простираться вглубь земного шара
| Средства избегнуть сотрясения |
Надо заметить, что человеческий организм в течение краткаго промежутка времени без вреда переносить увеличение собственной тяжести в несколько раз. Когда мы скатываемся с ледяной горы вниз и здесь быстро меняем направление своего движения, то вес наш в этот краткий миг увеличивается в 20 раз (т. е. тело наше в несколько десятков раз сильнее обычнаго прижимается к салазкам). Если допустить, что человек может безвредно переносить в течение короткаго времени 20-кратное увеличение своего веса, то для отправления людей на Луну достаточно будет отлить пушку в 300 верст длиною. Для нас, однако, и это мало утешительно, потому что подобное сооружение лежит за пределами техническаго достижения. Не говорю уже о том, что извергающая сила такой непомерно длинной пушки должна значительно уменьшиться вследствие трения ядра в 300-верстном канале орудия.
Физика указывает и на другое средство ослабить силу удара. Самую хрупкую вещь можно уберечь от поломки при сотрясении, если погрузить ее в жидкость равнаго удельнаго веса. Так, если заключить хрупкий предмет в сосуд с жидкостью такой же плотности и герметически закупорить его, то подобный сосуд может падать с высоты и вообще испытывать, сильнейшия сотрясения (при условии, разумеется, что сосуд остается целым), — и хрупкий предмет от толчков почти не страдает. Мы могли бы поэтому осуществить смелую затею Жюль-Верновых артиллеристов, если бы наполнили внутренность ядра соленой водой, по плотности равной человеческому телу, и в эту жидкость погрузили наших пассажиров, одетых в водолазные костюмы, с запасом воздуха. После выстрела, когда наростание скорости прекратится и пассажиры приобретут скорость ядра, они могли бы уже выпустить воду и устроиться в каюте, не опасаясь никаких неприятных неожиданностей, Их ожидали бы, правда, удивительные, но вполне невинные сюрпризы, которых Жюль-Верн совершенно не предусмотрел — однако, об этом мы побеседуем позднее.
Итак, вот какия серьезныя затруднения нужно было бы преодолеть, чтобы в действительности осуществить заманчивый проект Жюля-Верна:
1) Изобрести взрывчатое вещество в десятки раз сильнее пироксилина, или придумать какой-нибудь другой способ метать весомый тела со скоростью, вдесятеро большей, чем начальная скорость современных ядер и пуль.
2) Соорудить пушку длиною в 300 верст, или же герметически закупорить пассажиров в водяную ванну.
3) Поместить пушку так, чтобы жерло ея выступало за пределы земной атмосферы,
И в результате — отправиться в небесное странствование без всякой надежды вернуться не только живым, но даже и мертвым, ибо лишь счастливая случайность дала возможность героям романа возвратиться на Землю.
| Безотрадные выводы |
Невольно вспоминается глубокое замечание Паскаля: «Никто не странствовал бы по свету, если бы не надеялся когда-нибудь разсказать другим о том, что видел»...
в началоназад