– Получилось! – радостно воскликнул Ромоло. Он поставил на пути луча зеркало и покрутил им, заставив ослепительно яркое красное пятно света промелькнуть по стенам лаборатории. – Наконец-то он стал видимым!
Все собрались вокруг него, чтобы поэкспериментировать с новым устройством. Карла наблюдала, очарованная этим зрелищем, но сама оставалась в стороне, чтобы не лишать удовольствия остальную команду.
Потребуются определенные усилия, чтобы превратить это скромное красное пятнышко в свет, пригодный для маяков, но со временем навигаторы получат желаемое. Иво уже работал над машиной, позволяющей собирать образцы ортогонального вещества с помощью источника когерентного УФ-излучения. Начинало казаться, что преемник Москита сможет отправиться к Объекту уже в течение ближайшей пары лет.
– Надо воспользоваться этим в наших двигателях, – восторженно заявила Эвлалия. – Больше никаких взрывов солярита – только фотонная ракета с выхлопом из чистого света!
– Эм…, – Ромоло указал на лампу, снабжавшую устройство энергией. – Этот луч несет в себе лишь крошечную долю энергии солярита. Все остальное тратится впустую. Если бы мы попытались привести Бесподобную в движение, используя нечто подобное, то нам пришлось бы настолько увеличить скорость сжигания солярита по сравнению с первоначальными двигателями, что вся гора превратилась бы в пар от одного только рассеянного тепла.
– К тому же источник света перестал бы работать, – добавила Патриция.
– Почему? – спросила Эвлалия. – Из-за нагрева?
– Нет. Из-за ускорения.
Ромоло повернулся к Патриции. – В смысле, из-за ускорения?
– Этот источник света работает только на определенной частоте, – ответила Патриция. – Если Бесподобная будет двигаться с ускорением, то пока свет успеет переместиться от одного края источника до другого, хрусталит уже будет двигаться быстрее, чем на момент испускания света. Любое изменение относительной скорости между светом и хрусталитом повлечет за собой изменение видимой частоты света – а значит, индуцировать новые переходы будет невозможно, так как частота будет отличаться от необходимой.
Ромоло потерял дар речи, поэтому вмешалась Карла. – Она же шутит! Любой частотный сдвиг будет крайне мал. Даже ускорение в 1g никоим образом не нарушит работу источника.
– Я пошутила, – призналась Патриция. – Но, возможно, нам удастся целенаправленно разработать систему, обладающую чувствительностью к подобным сдвигам, и использовать ее в качестве акселерометра – как дополнительный навигационный инструмент.
Карла не видела в этом каких-либо принципиальных препятствий. – Почему бы и нет? – сказала она. – Еще один проект для наших внуков.
Ромоло направил отраженный луч на грудь Патриции. Красный диск был похож на отверстие в ее коже, обнажавшее скрытое внутри ее тела царство света.
Карла проснулась от спазмов в животе. Она повернулась к часам у своей постели и дождалась, пока ее глаза не сфокусируются на предмете. До завтрака все еще оставалось больше двух склянок.
Она лежала под презентом, тихонько рокоча. Карла задавалась вопросом, стало бы ей легче, если бы она пообещала самой себе покончить с голодом, если выносить его станет слишком тяжело. Но как именно покончить? Она не могла разделить участь Сильваны, даже если бы и захотела: убежденность Карло в том, что он сумеет избавить ее от голода, была так высока, что он скорее будет держать ее на расстоянии с помощью своего нелепого ножа, чем избавит ее от страданий. Она не собиралась ни отказываться от холина, ни выходить в открытый космос. Оставалось лишь стоически переносить все испытания.
Она попыталась заснуть, но это было невозможно. Выбравшись из постели, она покинула жилую каюту. Если она станет ходить по коридору кругами, пока не выбьется из сил, то, можно надеяться, потеряет сознание, добравшись до своей постели.
Снаружи было тихо, освещенный мхом коридор пустовал. Как поступали другие женщины, – размышляла она, – когда их голод становился невыносимым? Лежали ли они рядом со своими ко, фантазируя о дне, когда это, наконец, закончится, пока, постепенно отказавшись от всего, что планировали совершить в своей жизни, не поддавались этой прекрасной мечте?
Карла попыталась найти более жизнерадостную тему для раздумий. Новый источник света Ромоло стал замечательным подтверждением всей теории энергетических уровней…, однако мысль о путешествии, которое станет возможным, благодаря этому устройству, заставляла ее трепетать от страха. Без глубокого понимания процесса аннигиляции любые планы касательно двигателя, работающего на сжигании ортогонального вещества, остались бы не более, чем простыми фантазиями. Но разве она была обязана сталкиваться лицом к лицу с риском самой стать горючим, питающим это пламя, и не единожды, а снова и снова?
Если она откажется, недостатка в добровольцах, готовых занять ее место, не будет. Она по-прежнему могла бы исследовать теоретические аспекты реакции, но, скорее всего, не сумела бы угнаться за исследователями, которым новые результаты будут известны из первых рук. Если бы Патриция совершила полет на втором Моските и вернулась с собственным триумфальным открытием, она бы однозначно затмила Карлу своей репутацией.
Но будет ли это так уж невыносимо? Будет ли это несправедливым? Они обе внесли свой вклад, но самые яркие идеи принадлежали Патриции. В ретроспективе Карле казалось, что ее главное достижение заключалось в том, чтобы привить определенную дисциплину наиболее сумасбродным догадкам Патриции, а затем привести в порядок детали гипотез, оправдавших себя на практике. Так что ей, возможно, стоило смириться с подобной ролью. Если именно в этом и будет состоять ее наследие, то его стоит ценить, а не презирать.
Тогда что ей оставалось? Продолжать наводить порядок? Претворять в реальные устройства сказанные невзначай слова насчет акселерометров? Если бы ей удалось придумать схему действующего светового акселерометра, в этом не было бы ничего постыдного. Пусть в масштабах суденышка вроде Москита это казалось простой причудой – у них будет достаточно времени, чтобы ощутить последствия ускорения, когда речь пойдет о более протяженных расстояниях.
Сколько времени потребуется самому медленному из обнаружимых инфракрасному свету, чтобы преодолеть расстояние, равное высоте Бесподобной, от вершины до подножия горы, а затем вернуться обратно? Даже оно будет составлять лишь малую долю высверка. За это время, при ускорении в 1g, приращение скорости горы составит… несколько частей на гросс в пятой степени.
Карла стала быстрее перебираться по опорным веревкам, поставив целью завершить первый обход коридора и миновать свою каюту, пока ей все еще было чем отвлечься. Размышляя над проблемой, она поняла, что проявила небрежность: вполне разумно было предположить, что частота света останется неизменной при отражении от зеркала, которое направляло луч обратно к его источнику – ведь именно таким свойством, по определению, отличались качественные зеркала – но она упустила из виду тот факт, что зеркало должно было ускоряться вместе с Бесподобной. На уровне тончайших деталей, необходимых для отслеживания крошечных эффектов, которые она надеялась измерить, этого будет достаточно, чтобы повлиять на результат.
Она более тщательно проработала геометрию процесса, изобразив историю крайних точек горы и движущегося между ними света. Результат измерения частоты любого конкретного светового импульса зависел исключительно от относительной скорости между измерительным устройством и самим импульсом – которая, в свою очередь, определялась лишь углом между их историческими линиями. Вычислить эти углы было несложно, и их четверка давала полное представление о происходящем.
Ускорение зеркала навстречу падающему лучу света означало бы, что свет столкнется с ним на чуть большей скорости, чем та, с которой он двигался, покидая источник. Однако источник, в свою очередь, будет ускоренно удаляться от отраженного луча. К тому моменту, когда свет вернется к источнику, относительная скорость между двумя объектами поменяет знак, но в остальном будет неизменной – и в сумме получится, что никакого частотного сдвига нет.
В принципе фиолетовое смещение можно было обнаружить, сравнив свет у подножия горы с эталонным лучом, созданным вторым источником, расположенным на самой Бесподобной. Но идеальное решение потребовало бы непосредственного сравнения смещенного света с первоначальным лучом. Карла искала способ обойти проблему, но геометрия всегда приводила ее к одному и тому же результату: двигаясь вниз относительно горы, луч должен был испытывать фиолетовое смещение, а двигаясь обратно вверх – красное. И до тех пор, пока свет оставался неизменным в процессе отражения, оба эффекта взаимно компенсировали друг друга. Это была лишь одна из форм сохранения энергии.
Как же в таком случае быть с фантазией Эвлалии – фотонной ракетой? Нарушит ли частотный сдвиг работу источника света? Если источник света достаточно мощен, чтобы вызвать ускорение горы, то при столкновении с зеркалом он будет передавать ему часть своего импульса. Свет уже не будет оставаться неизменным после отражения; он непременно подвергнется красному смещению.
Но какова будет его величина?
Она определялась массой тела, от которого, в конечном счете, отскакивал каждый фотон. В экспериментах со свободными светородами свет рассеивался в обратную сторону, испытывая колоссальное красное смещение; так как отдельные светороды обладали меньшей массой, чем ударяющие по ним фотоны, их импульс в результате отдачи был довольно большим. В зеркалите низкого качества, который бы нарушил работу источника когерентного света, светороды все же обладали достаточной подвижностью, чтобы испытать существенную отдачу, прежде чем передать свой импульс основной массе вещества. В зеркалах высшего качества связь светородов со своими соседями была настолько тесной, что каждый из фотонов по сути сталкивался со значительной частью всего зеркалита – частью, достаточно тяжелой, чтобы оставаться неподвижной. Однако возможности этой коллективной инерции были ограничены: одиночный фотон никогда бы не смог отразиться от целой горы, как если бы она была твердым, неделимым телом. А значит, частота отраженного света должна зависеть не от ускорения горы, а от свойств материала, из которого было изготовлено зеркало.
Карла перестала понимать, где находится. Она остановилась, ухватившись за опорную веревку, и обвела глазами коридор, взглянув на двери впереди и позади нее. Она дважды прошла мимо своей жилой каюты, – осенило ее, – и уже успела немного пройти вперед по третьему кругу. От одного только напоминания, что буфет с едой находился всего в нескольких долговязях позади нее, живот Карлы снова схватили судороги, но она твердо решила сделать еще несколько кругов в надежде, что это поможет ей уснуть.
Она вернулась к своим рассуждениям. Зеркало низкого качества будет отражать свет с небольшим красным смещением, отбрасывая фотоны, более не соответствующие породившей их разнице в энергетических уровнях. Вполне возможно, что пучок света, достаточно мощный, чтобы стать частью фотонной ракеты, только усугубит этот эффект – иначе говоря, сильное световое поле по сути «ослабит» зеркала, которые при меньшей мощности вели себя вполне адекватно. Можно ли это как-то обойти? Красное смещение означало рост истинной энергии: каждый из отраженных фотонов будет обладать слишком большой энергией, чтобы индуцировать эмиссию нового фотона при совершении первоначального перехода между уровнями. Но что, если использовать его для другой задачи? Если его энергия соответствует разнице между другой парой уровней, то из такой системы, вероятно, все-таки можно будет извлечь пользу.
Немного повозившись, она придумала подходящий вариант.
Изначально светород занимал нижний из трех уровней; чтобы столкнуть его туда, потребовался бы внешний источник света. Далее он самопроизвольно поднимается на уровень выше, испуская инфракрасный фотон. После этого он поднимается еще на один уровень и испускает ультрафиолетовый фотон.
Оба фотона отражаются обратно, испытывая красное смещение в результате столкновения с зеркалом. Но если бы свойства зеркала и промежутки между энергетическими уровнями соотносились друг с другом строго определенным образом, то отраженный ИК-фотон смог бы снова сбросить светород на нижний уровень – именно туда, где он находился изначально.
После этого цикл можно было начинать заново.
В каждом цикле создавалось по два фотона, один из которых всегда оставался на свободе. Чтобы уравновесить истинную энергию фотона, хрусталит и зеркалит должны были приобрести обычную энергию; в принципе подошло бы любое сочетание кинетической, тепловой и потенциальной энергии. Но для того, чтобы компенсировать импульс фотона, все устройство должно было двигаться с ускорением, а значит, энергия не могла увеличиваться за счет одного лишь тепла. При объединении горючего с соответствующим либератором генерация света сопровождалась выделением тепла – а температура этого устройства наверняка повысится. Кроме того, со временем оно, вероятно, будет терять свои свойства, претерпевая какие-либо химические превращения. Но в отличие от сгорающего топлива оно не распадется в мгновение ока, не превратится в дым.
Порождать свет и не расходоваться в процессе. Такими свойствами обладало Вечное пламя.
Карла остановилась, удивившись собственному нелепому выводу и задумавшись над тем, где она могла ошибиться. Судя по всему, в действительности фотоны не будут услужливо двигаться в одном и том же направлении, так что устройство определенно потребует кое-каких доработок. Вероятно, она могла бы объединить трюк с отдачей зеркала и свою первоначальную конструкцию когерентного источника. Однако этот источник не будет попусту тратить энергию пылающей соляритовой лампы; смещенное в красную часть спектра отражение испущенных им ИК-фотонов само по себе будет выступать в качестве основного механизма накачки. После того, как начальная вспышка запустит процесс, поддерживать работу устройства можно будет с помощью небольшого внешнего освещения, необходимого для компенсации его изъянов и непроизводительных потерь энергии – а созданный им пучок света будет намного ярче скромного луча, поступающего на вход.
При этом не нарушится ни закон сохранения энергии, ни закон сохранения импульса. Не нарушатся и законы термодинамики: создание фотонов и непроизводительного тепла означало увеличение энтропии. Тем не менее, фотонная ракета, работающая по этой схеме, потребует во много раз меньше солярита, чем обычный двигатель. Если бы это сработало, топливная проблема была бы решена.
Нет – даже больше того. Если бы это сработало, предки и сами смогли бы покинуть родную планету, подняв в воздух целый рой фотонных ракет. Если бы это сработало, то Бесподобная бы получила не просто возможность, а еще и вескую причину вернуться домой. Ее миссия была бы выполнена.
Карла медленно передвигалась по пустому коридору, прислушиваясь к бренчанию опорной веревки и дожидаясь, пока себя не проявит тот изъян, который она упустила из виду. Когда ее, наконец, осенило, Карла могла бы с жалостью прожужжать над собственной глупостью и вернуться в постель. А как же охлаждение? Такая ракета все равно потребует независимой системы охлаждения, которая сама по себе будет сжигать некоторое количество топлива… правда, ни один закон не требовал, чтобы эта система выделяла такое же количество тепла, как и обычный двигатель. Делу мог помочь и правильный подход к конструкции ракеты: чем выше скорость ультрафиолетовых фотонов, которые способно выдать это устройство, тем меньше кинетической энергии зеркалу потребуется изъять у других фотонов – и тем меньше, следовательно, выделение тепла.
Карле не нужно было искать часы, чтобы понять, что сейчас еще было слишком рано, но единственный во всей горе человек, которого стоило бы сейчас разбудить, был вместе с тем и единственным, кто понял бы, почему она не может отложить решение этой проблемы еще на несколько склянок.
Она без проблем нашла нужный ей район, но была вынуждена свериться с именами на дюжине дверей, прежде чем нашла то, что искала; в гостях у Патриции она не была с тех самых пор, как та стала жить отдельно от своего ко. Карла нерешительно постучала в дверь, и ее охватила запоздалая мысль – не покажется ли ее поведение верхом безумия. Но дверь открылась прежде, чем она успела передумать и отступить.
– Доброе утро, Карла. – Патриция выглядела озадаченной, но даже если пробуждение ее и рассердило, она хорошо сумела это скрыть. – Пожалуйста, входите!
Каюта пахла бумагой и свежей краской. В гостиной горела лампа, свет которой обнажал стены, заваленные книгами и перевязанными пачками конспектов. Гравитация здесь была довольно слабой, поэтому Карла крепко ухватилась за опорную веревку.
– Я не стану понапрасну тратить твое время, – сказала она. – У меня появилась одна безумная идея, и я хочу услышать твое мнение.
Она описала основную идею своего трюка с зеркалом, после чего принялась объяснить, как именно его можно применить в реальном устройстве. Закончив, она мысленно приготовилась к целому шквалу возражений, но Патриция продолжала молчать, задумчиво смотря куда-то в пустоту.
– Так я что, сошла с ума? – настойчиво спросила Карла. Она ненавязчиво наставила Патрицию на истинный путь, когда девушка пала жертвой собственного нелепого заблуждения; пришло время ответить любезностью на любезность.
– Я так не думаю. Зачем вы вообще такое говорите?
– Потому что решение не может быть настолько простым! Вечное пламя – из нескольких зеркал и куска хрусталита?
Патриция тихо прожужжала. – В сагах Вечное пламя вообще ничего не делает; оно просто стоит на месте – холодное и непостижимое. Ваш вариант больше напоминает процесс, который день за днем совершают растения: извлекают энергию за счет производства света, не сжигая при этом самих себя. Природа, по-видимому, обнаружила трюк, очень похожий на ваш – перестановку светородов в замкнутом цикле – пусть даже и нашла ему совершенно другое применение. Растениям вряд ли когда-нибудь пригодилась бы способность путешествовать по космосу с минимальными затратами горючего, но отсюда вовсе не следует, что это невозможно.
Карлу ее слова не обнадежили. Если бы Патриция нашла в ее плане зияющую дыру, вопрос был бы закрыт, но тот факт, что идея выдержала ее поверхностный анализ, ничего не доказывал. – И об этом никто не подумал? Ни Ялда? Ни Сабино? Ни Нерео?
– Все они считали, что энергия непрерывна! – возразила Патриция. – Разве эта система сработала бы без дискретных уровней энергии?
– Я не знаю, – призналась Карла. Осознать всю эту концепцию, без сомнения, было проще, когда светород мог циклически перемещаться между несколькими фиксированными состояниями.
– Полагаю, Ялда надеялась, что овладеть созданием света нам поможет изучение растений, – сказала Патриция. – И возможно, рано или поздно именно это и даст нам наиболее полное понимание процесса. Но кто-то должен был оказаться первым, чтобы разъяснить те шаги, благодаря которым все это стало бы возможным. Вы и есть первая, Карла. Вы не сходите с ума, уверяю вас.
– Спасибо. – Карла верила, что Патриция будет честна с ней и не станет предаваться лести в ее адрес. – Но в свою правоту я поверю не раньше, чем мы это докажем.
– Так с чего мы начнем? – спросила Патриция. – Нам нужно будет найти разновидности хрусталита с подходящими уровнями энергии, но кроме этого нам потребуется откалибровать зеркала с учетом их красного смещения.
– Это будет совершенно новый проект, – сказала Карла. – Для изменения планов мне потребуется получить разрешение Совета.
– Хмм. – Патриции не терпелось приступить к делу. – Но я ведь могу провести повторный анализ спектров поглощения, не дожидаясь решения Совета? Когда мы с Ромоло перебирали их в прошлый раз, нашей целью были совершенно другие свойства.
– Верно. – Поиски идеального хрусталита пришлось бы начать с нуля, и с определенной вероятностью эти поиски вновь могли увенчаться успехом. Но даже для того, чтобы удовлетворить скромные потребности навигаторов, понадобится весь запас хрусталита, который Ромоло использовал в своем источнике видимого света. Что же касается новой области применения –
– Нам не хватит хрусталита, – поняла она. – Даже если нам удастся воплотить эту идею в демонстрационной ракете, нет ни единого шанса, что имеющихся материалов хватит для замены двигателей. – Запасы хрусталита экзотической расцветки были отнюдь не мизерны, однако целью предков было предоставить им типичные образцы для исследований в области материаловедения. Они и предположить не могли, что конкретная разновидность хрусталита окажется ценнее, чем солярит.
Карла прожужжала с мрачным удовлетворением, радуясь тому, что нашла собственную ошибку прежде, чем выставила себя на посмешище перед Советом. – И о чем я только думала? Если мы не сможем полностью заменить двигатели, все усилия будут потрачены впустую. Если мы не сможем разогнать Бесподобную до ускорения, близкого к 1g, предкам придется слишком долго ждать нашего возвращения. – Вернуться домой с опозданием на несколько лет – по часам предков – значит появиться как раз к началу столкновений с ортогональным скоплением.
Патриция недоуменно смотрела на нее. – Все, что вы говорите, – правда, – сказала она.
– Тогда почему ты сама мне не сказала? Я ведь именно за этим и пришла! – Карла смущенно отодвинулась назад вдоль опорной веревки. – Мне нужно было понять, где именно я допустила ошибку.
– С вашим планом все в порядке, – настойчиво возразила Патриция. – Насколько я могу судить, во всяком случае. Но как вы и сказали, доказательством идеи послужит ее демонстрация на практике.
– А дальше что? – раздосадовано пророкотала Карла. – Если мы добьемся успеха, то удовлетворимся осознанием того, что если бы только гора наполовину состояла именно из той разновидности хрусталита, которая нам нужна, это бы решило топливную проблему? И что предки, скорее всего, располагают всеми ресурсами, необходимыми для эвакуации планеты – и проблема лишь в том, что у нас нет ни единого шанса им об этом сообщить?
– Если нам удастся построить фотонную ракету, – ответила Патриция, – это станет началом совершенно нового проекта: работая совместно с химиками, научиться создавать подходящую разновидность хрусталита в необходимых нам количествах и из имеющихся в нашем распоряжении материалов.
Карла была настроена скептически. – Теперь ты хочешь, чтобы химики изготовили минерал на заказ? Точно так же, как они решили топливную проблему, трансмутировав весь излишек пассивита в солярит?
– Вот теперь вы и правда ведете себя, как сумасшедшая, – сказала Патриция. – Во-первых, необходимое нам количество будет намного, намного меньше: речь ведь идет о создании двигателей, которые будут работать долгие годы, а не о топливе, которое сгорит за одно мгновение. Во-вторых, различные виды хрусталита, на мой взгляд, гораздо больше похожи друг на друга с химической и энергетической точек зрения, чем пассивит и солярит… А в-третьих…, если нам удастся воплотить вашу идею, даже в малом масштабе, в наших руках окажется новый источник энергии. Получение энергии для создания солярита за счет сжигания солярита было бы безнадежной затей. Но если нам удастся провернуть ваш фокус и создать Вечное пламя своими силами – хотя бы раз, – то вне зависимости от способа, при помощи которого химики заставят один вид хрусталита превратиться в другой – будь то теплота или фотоны – мы сможем предоставить эту энергию, не потребляя никаких материалов.
Спасибо!