Грег Иган - Вечное Пламя

Патриция добралась до входа в комнату.

– Я знаю, что своими словами насчет патины поставила себя в глупое положение, – начала она.

– Это не так, – настойчиво возразила Карла. – Я попросила высказать безумные идеи, и ты оказалась достаточно смелой, чтобы такую идею предложить. Тот факт, что она не выдержала критики, не делает тебя глупой.

– В общем, у меня родилась еще одна безумная идея, – призналась Патриция. – Но на этот раз мне бы хотелось знать, не выслушаете ли вы меня с глазу на глаз?

– Без проблем.

– Надеюсь, я не трачу ваше время понапрасну, – сказала Патриция. – Иногда мне так трудно сосредоточиться, что я начинаю делать глупые ошибки. То, что мне следовало бы знать, просто… куда-то прячется.

Ей было больно слышать мучение, которое звучало в последней фразе, но Карла не имела понятия, что может с этим поделать. Она была не в том положении, чтобы советовать бедной девушке повременить с голодовкой еще год или два – чтобы в обмен на риск столкнуться с более тяжким испытанием в будущем, получить небольшую прибавку к своей юной энергии и ясности ума именно тогда, когда она по-настоящему в них нуждалась.

– Мы все совершаем ошибки, – сказала она. – Расскажи мне о своей идее, я буду рада тебя выслушать.

– Первая часть – это по сути просто элементарная механика, – сбивчивым голосом начала Патриция. Но прежде, чем идти дальше, мне хотелось проконсультироваться у вас.

Карла из всех сил постаралась скрыть свою досаду. В течение всего урока ее мысли были заняты земляными орехами, но если она могла сдерживать свой аппетит целую склянку, то вполне сможет побыть вежливой еще несколько махов.

– Продолжай, – сказала она.

– Предположим, что неподвижная частица испытывает соударение с другой частицей, примерно втрое тяжелее нее, – сказала Патриция. – Я думаю, что их векторы энергии-импульса до и после столкновения будут выглядеть примерно так:

– По-моему, все верно, – ответила Карла. Первая диаграмма показывала историю соударения, в то время как на второй та же самая четверка векторов располагалась таким образом, чтобы геометрические правила, которым они подчинялись, были очевидны с первого взгляда. – Ты ведь просто используешь правило треугольника, так? Сумма двух векторов энергии-импульса должна сохраняться, а их длины по отдельности совпадают с массами соответствующих частиц, которые остаются постоянными. Отсюда следует, что векторы образуют треугольник, форма которого не меняется в результате соударения, а третья сторона – суммарная величина энергии-импульса – остается постоянной.

Патриция, казалось, почувствовала облегчение, хотя до уверенности ей все еще было далеко.

– И все варианты подобного соударения можно получить за счет вращения этого треугольника вокруг его третьей стороны?

– Да.

– Это также даст нам нецентральные соударения? Нужно просто повернуть треугольник вокруг оси…? – она изобразила несколько схематичных примеров, показав, что происходит с импульсами частиц при скользящем ударе, в результате которого они смещаются в разные стороны от исходной оси соударения, вовлекая в процесс дополнительное пространственное измерение.

– Все это верно, – заверила ее Карла, позволив ноткам нетерпения просочиться в свой голос. К чему бы ни вела Патриция, в основах она разобралась, можно было двигаться дальше.

– Исходя из тех же предположений, – сказала Патриция, – я рассчитала конечную энергию тяжелой частицы, для нескольких различных значений начальной энергии. Раскрыв карман, она извлекла лист бумаги и развернула его.

Теперь Карла была в нерешительности. Хотя она наверняка строила подобный график – для какого-то давно забытого упражнения, когда сама изучала механику – его изображение все же минуло стадию «очевидно с первого взгляда».

– В данном случае угол показывает, как сильно тяжелая частица отклоняется от оси после соударения? – спросила она.

– Да, – ответила Патриция. – Величина угла зависит от деталей соударения – будет ли оно центральным или нет, – но я просто хочу разобраться в исходе всего процесса, в допустимых комбинациях углов и энергий, согласующихся с законами сохранения. Самое удивительное в этих кривых – то, как максимальный угол отклонения всегда остается одним и тем же! Если легкая частица изначально находится в состоянии покоя, угол, на который может отклониться тяжелая частица, ограничен некоторым максимумом, величина которого зависит только от соотношения масс – энергия соударения на него не влияет.