Нейтронная пуля
ВОПРОС: А что, если выстрелить в направлении центра Земли пулей, имеющей плотность нейтронной звезды? Уничтожит ли она Землю?
– Шарлотта Эйнсворт
ОТВЕТ: Пуля с плотностью нейтронной звезды будет весить примерно столько же, сколько Эмпайр-стейт-билдинг.
Неважно, из чего вы стреляете – эта пуля пройдет сквозь почву и пробьет земную кору, словно скальные породы сделаны из бумаги.
Рассмотрим две проблемы.
• Что станет с Землей после попадания пули?
• Если бы пуля осталась на поверхности, что происходило бы вокруг нее? И можно ли до нее будет дотронуться?
Сначала немного теории.
Что такое нейтронные звезды?
Нейтронная звезда – это то, во что превратилась гигантская звезда после коллапса под действием собственной гравитации.
Звезды существуют в состоянии равновесия. Их мощная гравитация всегда пытается подтолкнуть их к коллапсу, но это сжатие вызывает к жизни другие силы, которые удерживают звезду от коллапса.
В случае Солнца коллапсу противостоит жар ядерного синтеза[166]. Когда топливо для синтеза у звезды кончается, начинается сжатие (сложный процесс, во время которого происходит несколько взрывов), пока коллапс не остановится за счет закона квантовой механики, не позволяющего двум частицам вещества одновременно занимать одно и то же место[167].
Если звезда достаточно тяжелая, она преодолевает это квантовое давление и коллапс продолжается (при этом случается еще один, более сильный взрыв), чтобы стать нейтронной звездой. Если звезда еще более тяжелая, она станет черной дырой[168].
Нейтронные звезды – почти самые плотные объекты в мироздании (не считая плотности некоторых черных дыр). Их собственная огромная гравитация превращает их в подобие компактного «квантово-механического супа», отдаленно похожего на ядро атома, но размером с гору.
Наша пуля сделана из нейтронной звезды?
Нет. Шарлотта предложила пулю, которая такая же плотная, как нейтронная звезда, но не сделана из нейтронной звезды. Это хорошо, потому что из вещества такой звезды пулю не сделаешь. Если вещество нейтронной звезды вынести за пределы сопутствующей ему обычно колоссальной гравитации, оно тут же расширится, превратившись в невероятно раскаленное нормальное вещество, выделив при этом больше энергии, чем любое ядерное оружие.
Вероятно, именно поэтому Шарлотта предложила нам сделать пулю из волшебным образом стабильного вещества, у которого та же плотность, что у нейтронной звезды.
Что станет с Землей?
Можно представить себе, что мы выпускаем нашу пулю из пистолета[169], но, может быть, интереснее просто ее уронить? В любом случае, пуля ускорится, пробьет земную кору и устремится к центру Земли.
Землю это не уничтожит, но эффект будет весьма странный.
Когда пуля будет в нескольких метрах от поверхности, сила ее гравитации притянет огромное количество почвы, частицы которой будут хаотически колебаться вокруг падающей пули, разлетаясь во все стороны. После падения пули вы почувствуете, как вздрогнула земля, а на месте падения останется смятый, неровный кратер без входного отверстия.
Пуля пройдет прямо сквозь земную кору. Вибрация на поверхности быстро прекратится. Но глубоко внутри пуля в процессе падения будет сдавливать и испарять вещество мантии. Ударная волна отбросит вещество с пути пули, оставляя за ней след из раскаленной плазмы. Подземная комета! Этого в истории Вселенной еще не было.
В конце концов пуля застрянет в никелево-железном ядре Земли[170]. Энергия, которую получит при этом планета, будет гигантской в масштабах человека, но Земля ее практически не заметит. Притяжение пули повлияет только на вещество Земли в радиусе нескольких метров – хотя пуля достаточно тяжела, чтобы пробить кору, ее гравитации самой по себе недостаточно, чтобы разрушить прочные скальные породы.
Пуля будет навсегда погребена в Земле. И когда рано или поздно Землю поглотит стареющее разбухающее Солнце, пуля упокоится в его центре.
Солнце недостаточно плотное, чтобы самому стать нейтронной звездой. После того как наше светило поглотит Землю, оно пройдет еще через несколько стадий расширения и сжатия и в итоге станет маленьким белым карликом с пулей, все еще хранящейся в его центре. Однажды, далеко в будущем, когда Вселенная будет в тысячи раз старше, чем сейчас, этот белый карлик окончательно остынет и погаснет.
Таков ответ на вопрос о том, что бы случилось, если бы мы выпустили пулю в направлении центра Земли. Но что, если бы мы просто держали ее у поверхности?
Поставим пулю на прочный постамент
Сначала нам потребуется установить пулю на бесконечно прочный волшебный постамент, а постамент придется установить на столь же прочную платформу – достаточно большую, чтобы выдержать подобный вес. В противном случае вся конструкция уйдет в землю.
Если площадь постамента будет примерно равна площади городского квартала на Манхэттене, то он, скорее всего, сможет продержать пулю над землей хотя бы несколько дней, возможно – дольше. В конце концов, Эмпайр-стейт-билдинг – который весит столько же, сколько наша пуля, – стоит на аналогичной платформе, и хотя ему уже больше, чем несколько дней [источник не указан], под землю он еще не ушел [источник не указан].
Пуля не превратит атмосферу в вакуум. Она наверняка сдавит окружающий воздух и слегка его подогреет, но, как ни странно, не настолько, чтобы это стало заметным.
Можно ли до нее дотронуться?
Давайте представим, что вы это сделали.
Гравитация у этой штуки очень сильная, но не чрезмерная. Представьте, что стоите в десяти метрах от нее. На этом расстоянии вы почувствуете очень слабое притяжение в направлении постамента. Ваш мозг, не приспособленный к нестандартной гравитации, решит, что вы стоите на склоне.
Не надевайте ролики!
Этот мнимый склон становится все круче по мере того, как вы подходите к постаменту, словно земля под ногами постепенно опрокидывается.
Когда вы подойдете на расстояние нескольких метров, очень сложно будет удержаться на ногах и не покатиться к постаменту. Однако если за что-нибудь ухватиться – за какую-нибудь ручку или за столб, – можно подойти довольно близко.
Физики из Лос-Аламоса сказали бы, что мы «дергаем дракона за хвост».
Но я хочу его потрогать!
Если решите подойти достаточно близко, чтобы дотронуться до пули, вам потребуется за что-то очень крепко держаться. Честно говоря, лучше всего использовать ремни безопасности или хотя бы шейный корсет, потому что на расстоянии вытянутой руки от пули ваша голова будет весить примерно столько же, сколько маленький ребенок, и ваша кровь перестанет понимать, куда ей течь. Однако если вы – военный пилот, привыкший к перегрузкам, ваш организм с этим справится.
Кровь под таким углом будет приливать к голове, но дышать вы пока еще можете.
Когда вы вытянете руку, притяжение станет гораздо сильнее. 20 см от пули – это точка невозврата. После того как кончики ваших пальцев окажутся за этой чертой, рука станет слишком тяжелой, чтобы вы могли отдернуть ее (если вы умеете подтягиваться на одной руке, вам удастся подобраться еще чуть ближе).
На расстоянии нескольких сантиметров сила, действующая на ваши пальцы, станет огромной, их потянет вперед – с вами или без вас, – и кончики пальцев действительно коснутся пули (вероятно, в этот момент они будут вырваны из суставов, как и плечо).
Когда кончик пальца коснется пули, давление в пальцах станет слишком сильным и кожа порвется под напором крови.
Ривер Тэм из сериала «Светлячок» говорит, что человека можно полностью обескровить за 8,6 секунды при наличии «правильных условий».
Коснувшись пули, вы создали правильные условия.
Ваше тело удерживают ремни безопасности, а рука все еще прикреплена к туловищу – человеческое тело удивительно прочное, – но кровь вытекает из кончика вашего пальца гораздо быстрее, чем при обычном порезе, и возможно, необходимое время окажется даже меньше, чем 8,6 секунды.
Затем начинаются странности.
Кровь окружает пулю, формируя светящуюся темно-красную сферу, поверхность которой жужжит и вибрирует, и по ней бегут мелкие волны, слишком быстрые, чтобы их разглядеть подробно.
Но подождите!
Есть еще кое-что важное.
Кровь добавляет вам плавучести.
Сфера вокруг пули растет, а сила, воздействующая на вашу руку, становится слабее… потому что кончики пальцев, погруженные в кровь, плавают в ней. Кровь плотнее, чем плоть, а половина веса вашей руки в последние минуты приходилась на две последние фаланги ваших пальцев. Когда они погружены в кровь на несколько сантиметров, их вес значительно уменьшается.
Если дождаться момента, когда кровавая сфера станет глубиной в 20 см, и если ваше плечо до сих пор не повреждено, можно было бы даже вытащить руку.
Проблема в том, что эта модель требует в пять раз больше крови, чем всего содержится в человеческом теле.
Похоже, это конец.
Перемотаем на начало.
Как коснуться нейтронной пули: соль, вода и водка
Вы можете коснуться пули и выжить… но ее надо окружить водой.
ОБЯЗАТЕЛЬНО попытайтесь сделать это дома и пришлите мне видео.
А если хотите продемонстрировать, какой вы умный, можно опустить шланг в воду и заставить гравитацию пули всасывать воду самостоятельно.
Чтобы коснуться пули, наливайте воду на постамент, пока глубина со стороны пули не составит 1–2 метра. Вода примет приблизительно такую форму.
Если эти лодки утонут, не надо их спасать.
Теперь окуните в воду голову и руку.
Благодаря воде вы можете водить рукой вокруг пули безо всяких проблем! Пуля тянет вас к себе, но воду она притягивает с той же силой. Вода (как и плоть) практически не сжимается, даже при таком давлении, так что никакие жизненно важные функции не пострадают[171].
Однако возможно, что вам не совсем удастся коснуться пули. Когда ваши пальцы окажутся в нескольких миллиметрах от нее, сила гравитации приведет к тому, что огромную роль начнет играть плавучесть. Если рука чуть менее плотная, чем вода, она не сможет пройти этот последний миллиметр. Если она чуть плотнее, ее затянет вниз.
Вот для чего нам тут понадобятся соль и водка. Если вы почувствуете, что пуля притягивает кончики ваших пальцев, когда вы к ней тянетесь, это значит, что плавучесть ваших пальцев недостаточна. Добавьте в воду соли, чтобы вода стала плотнее. Если вы почувствуете, что пальцы соскальзывают с невидимого барьера вокруг пули, сделайте воду менее плотной, подлив в нее водку.
Если вам удастся добиться правильного баланса, можно коснуться пули и выжить.
Может быть[172].
Альтернативный план
Звучит слишком рискованно? Ничего страшного. Весь этот план: пуля, вода, соль и водка – можно рассматривать просто как рецепт самого сложного напитка в истории – коктейля «Нейтронная звезда».
Так что хватайте соломинку и пейте.
Но помните: если кто-то бросит вишенку в вашу «Нейтронную звезду» и вишенка уйдет на дно, не пытайтесь ее выудить. Ее больше нет.