IV.
Ĉu eblas kaŝiĝi de la gravito?
Universala gravito estas la sola forto de la naturo, por disvastiĝo de kiu ni konas neniujn barilojn. Kiom ajn grandega aŭ densa korpo starus sur ĝia vojo, ĉi tiu forto trairus trans ĉi tiu korpo kiel trans malplena loko.
Por la gravito ne ekzistas "diafanaj" korpoj — ni ne trovis ankoraŭ tian korpon. La plej precizaj mezuradoj ne trovis ian ajn malfortiĝon de la altira forto pro ĝia trairo trans materio de korpoj. Tamen, en lastaj jaroj ĉe la astronomoj aperis iuj duboj pri tio, sed nur en formo de konjektoj*).
*) Vd. la aldonon 4an en la fino de la libro (p. 93).
Eblas, tamen, revi pri tio, ke la homa genio en la estonto sukcesos trovi tian nepenetreblan por la gravito substancon aŭ fabriki ĝin atre. Ĉu povus ni tiam kun ĝia helpo kuŝigi nin de la gravita forto, deĵeti de ni por tempo teĝintajn ĉenojn de la pezforto kaj libere ĵetiĝi de la Tero en abismojn de la monda spaco?
Sprita angla verkisto Herbert Wells detale disvolvigis ĉi tiun penson en la sciencfiksia romano "La unuaj homoj sur la Luno". Heroo de la romano, inventisto Kevor, trovis vojon de fabrikado de ĝuste tia substanco, nepenetrebla por la gravito.
Pri ĉi tiu fantasta substanco (nomata en la romano "kavorito") la aŭtoro rakontas tiel (parolante de nomo de la alia lia rolulo):
“Kevor starigis al si celon trovi aŭ inventi substancon, nepenetreblan por ĉiuj specoj de radia energio. Preskaŭ ĉiuj konataj al ni substancoj estas penetreblaj por tiu aŭ alia formo de radia energio. Vitro, ekzemple, estas penetrebla por lumo, sed en multe malpli granda grado por varmo, tial ĝi estas utila kiel ekrano por defendo de fajro; aluno ja estas penetrebla por lumo, sed tute nepenetrebla por varmo. Male, solvaĵo de jodo en sulfokarbono estas tute nepenetrebla por lumo, sed sufiĉe penetrebla por varmo; ĝi kaŝos de vi fajron, sed donos posiblon penetri al vi por la tuta varmo, radiata per fajro. La metaloj estas nepenetreblaj ne nur por lumo kaj varmo, sed ankaŭ por la elektra energio, kiu tra vitro kaj solvaĵo de jodo trairas tiel facile, kvazaŭ ili tute forestus sur la vojo.
Plue: ĉiuj konataj substancoj estas penetreblaj por la gravitforto. Vi povas uzi ekranojn de diversaj specoj por ke bari al lumo, varmo aŭ elektra influo vojon al aĵo; vi povas pere metalaj folioj defendi aĵojn de la elektraj radioj de Markoni, sed nenio povas bari aĵojn de la altiro de la Tero aŭ la Suno.
Tamen, kial tia substanco ne devas ekzisti?
Ĉiu homo, kiu havas almenaŭ gluton da fantazio, komprenos, kiun revolucion devas fari ĉi tiu mirinda substanco. Se, ekzemple, necesas levigi pezan aĵon, do, kiom ajn peza ĝi estus, sufiĉos meti sub ĝi platon de tiu substanco — kaj eblos levigi ĝin eĉ per ŝalmo".
Havante ĉi tiun miran substancon, herooj de la romano komstruas ĉielan zepelinon, en kiu ili plenumas kuraĝan flugon sur la Lunon. Konstrukcio de la aparato estas tre simpla, ĝi ne havas ian ajn movigantan mekanizmon, ĉar ĝi movas pro influo de eksteraj fortoj. Jen estas priskribo de ĉi tiu aparato:
"Bildigu al vi malplenan sferon, sufiĉe grandan por tio, ke en ĝi povas lokiĝi du homoj kun ĉiu ilia pakaĵo. La sfero devas esti konstruita el dika virto kaj kovrita ekstere per ŝtala ŝelo.
En specialaj ejoj devas troviĝi sufiĉaj rezervoj da premita aero, nutraĵo, akvo — unuvorte, de ĉio necesa.
La interna vitra sfero povas esti deverŝita el unu peco da vitro, nur kun unu enira truo. Sed la ekstera ŝtala ŝelo devas konsisti el vico de apartaj strioj, ĉiun da ili eblus ruli, kiel rulkurtenon.
Kun tia sistemo la ekstera ŝelo de la sfero, kovrita per tavolo da kevorito, estos konsista kvazaŭ el la tuta vico de fenestroj, kiujn ni povas laŭ nia decido fermi per la rulkurtenoj. Se ni fermos ĉiujn rulkurtenojn, en la sferon ne penetros nek lumo, nek varmo, ĝenerale neniu speco de radiata energio — kaj la sfero flugos en la spacon. Sed bildigu al vi, ke ni malermis almenaŭ unun fenestron. Tiam ĉiu granda korpo, troviĝanta en la direkto de ĉi tiu fenestro, devas altiri nin al si.
Ni havos plenan posiblon movi en la monda spaco tien, kien ni volos. Por tio necesos nur permesi al gravitforto de tiu aŭ alia korpo influi al ni ".
Kiel ni vidas, la sfero de Wells, havante intre si neniun movilon, estas tute taŭga por la interplanedaj vojaĝoj…
Estas interesa ĉe la angla romanisto momento de starto de la aparato. Laŭ ideo de Wells, maldika tavolo da "kevorito", kovranta la eksteran sufacon de la aparato, faras ĝin tute senpeza. Senpeza korpo ne povas trankvile kuŝi sur fundo de la aera okeano; kun ĝi devas okazi tio, kio okazas kun korko, profundigita sur fundon de lago: la korko rapide elakviĝas sur surfacon de la akvo. Ĝuste tiel la senpeza aparato, — deĵetata ankaŭ per la centrifuga forto de la rotacianta terglobo, — devas rapide leviĝi supren, kaj, irinte ĝis supraj limoj de la atmosfero, kontinui sian vojon en la interplaneda spaco. Ĝuste tiel flugis la herooj de Wells. Kaj, troviĝinte malproksime de la limoj de la atmosfero, ili, fermante unuajn ŝirmilojn kaj malfermante la aliajn, permesante influi al sia aparato al gravito jen de la Tero, jen de la Suno, jen de la Luno — iom post iom atingis la surfacon de nia satelito. Kaj poste per la sama vojo unu da ili bonorde revenis sur la Teron.
Ĉi tiu projekto de ĉielaj vojaĝoj, tiel alloge prezentita en la romano, nevole altiras per sia ekstera simpleco. Unuavide ĝi aspektas tiom versimila, ke nature aperas penso: ĉu estas en ĝi vera kerno kaj ĉu indas serĉi solvon de la problemo de inteplanedaj vojaĝoj en ĉi tiu direkto?
Bezonas, tamen, enpensiĝi pli profunde pri ĉi tiu ideo por ke konvikiĝi pri ĝia tuta teoria senbazeco.
Mi ne parolas pri tio, kiom malmulte ni havas esperojn trovi iam substancon, nepenetreblan por la gravito. Kaŭzo de la gravito estas nekonata al ni: ekde la tempo de Neŭtono, kiu malkovris ĉi tiun forton, ni neniom proksimiĝis al ekscio de ĝia interna esenco. Sen trograndigo ebals diri, ke la gravitforto estas la plej enigma el ĉiuj fortoj de la naturo.
Momenta rapideco, kun kiu ĝi, ŝajne, disvastiĝas, senigas iun posiblon elpensi kontentigan klarigon de ĝia esenco. Same nekoncepteble estas tio, ke la gravito varias ne konforme al surfaco de korpo aŭ ĝia amplekso, sed komforme al ĝia maso, t. e. kapablo de korpo obteni pli aŭ malpli grandan akcelon pro agado de forto. Sub tiuj cirkomstancoj igi solvon de la problemo de ĉielaj vojaĝoj dependa de invento de fantasta ekrano kontraŭ la gravito signifas kondamni sin al nedifinite longa, povas esti, senespera, atendo.
*) Pri teorioj de la gravito — vd. la aldonon 2an en la fino de la libro ( p. 85).
Sed imagu, ke la ekrano de la gravito — fantasta "kavorito" — estas farita, kaj kun ĝia helpo estas konstruita aparato laŭ la projekto de la angla romanisto. Ĉu ĉi tiu aparato estos taŭga por interplanedaj vojaĝoj, kiel estas priskribita en la romano? Ni rigardu.
Unuvice, nin konfuzas rapido. Tie, kie kursoj estas mezurataj per centmiloj kaj milionoj verstoj, estas necesa, certe, grandega rapido de movo. Tamen en ĉi tiu areo la afero kun la interplaneda zepelino tute ne estas bona. Fakte: kiu forto movigas kaj gvidas la aparaton de Wells? Forto de altiro de diversaj ĉielaj korpoj. Sed ni jam scias, ke ĉi tiu forto kapablas doni al malgranda korpo en la unuaj horoj — nur tre modestan rapidon. Eblus pruvi per nekomplika kalkulo, ke pro influo de luna altiro aĵo de distanco de la Tero devus fali sur la Lunon dum unu kaj duono de monato!
Per sia altiro la Luno igus aĵon, kiu troviĝas en distanco de la Tero, moviĝi en la unua sekundo nur je kelk milonoj de colo. Pro influo de la Suno la sama korpo moviĝus je 1/8 de colo. Influo de malproksimaj planedoj kaj des pli de la steloj al la aparato estus nerimalrkeble malgranda.*) Kaj kvankam la rapido, ricevita per la aparato, kreskas kun ĉiu sekundo, — necesus atendi horojn kaj diurnojn por ke la aparato akumulis rapidon, iom ajn kompareblan kun tiuj grandegaj distancoj, kiujn necesas trai en la interplanedaj dezertoj.
*) Altiro eĉ de la plej proksima stelo kapablas doni al korpo, troviĝanta en nia sunsitemo, nur tiom sensignifan rapidon, ke eĉ post tuta jaro de kontinua agado ĉi tiu korpo movus ankoraŭ malpli rapide, ol piediranto.
Sed malrapideco de movado estas nur maloportuneco, tre ĉargena, certe, sed ne tiom, ke necesu rifuzi pro ĝi de vojaĝoj al la planedoj. Se nur tiaj vojaĝoj eblus realaj! Kaj ĝuste tio estas dubinda, se oni investas esperon nur en la ekranon, defendantan de la gravito. Ni aliras al la plej mortiga argumento kontraŭ la projekto de la angla romanisto, al origina peko de lia ĝenerala ideo. En menso de la leganto, probable, jam fulmetis ombro de dubo, kiam la romanisto diris al ni pri kapablo levigi pezan aĵon, "kiel ŝalmon", metinte sub ĝi nepenetreblan por fortoj de la altiro ekranon. Tio ja signifas ne malpli, ol solvi la antikvan problemon de la eterna movilo, ricevi energion "el nenio"! Imagu, ke ni jam posedas ekranon de la gravito. Tiam ni metas ĉi tuin ekranon sub ĉia pezaĵo, levigas ĝin sen ia ajn malŝparo de energio je ĉia alto kaj poste denove formetas la ekranon. La pezaĵo, certe, falas malsupren kaj povas fari dum falo iom da laboro. Ni ripetas ĉi tiun simplan operacion dufoje, trifoje, milfoje, milionfoje — tiom, kiom ni volas — kaj ricevas senfine grandan kvanton de energio, ne pruntinte ĝin el io ajn!
Sekvas, ke la nepenetrebla por gravito ekrano donas al ni mirindan kapablon krei energion "el nenio", ĉar ĝia apero, ŝajne, ne estas akompanata per malapero de egala kvanto da energio en iu ajn alia formo aŭ en alia loko. Se la heroo de la romano de Wells vere vizitus la Lunon kaj revenus sur la Teron per tiu metodo, kiu estas priskribita en la romano, do en la rezulto de tia vojaĝo la mondo pliriĉiĝus per la nova kvanto da energio. Ĝia ĝenerala kvanto en la universo kreskus je tiu grado, kiun konsistas diferenco de laboroj, farataj per falo de homa korpo de la Luno al la Tero kaj de la Tero al la Luno. La Tero altiras pli forte, ol la Luno kaj, sekve, la unua laboro estas pli forta, ol la dua. Kvankam ĉi tiu kresko de la energio estas sensignifa kompare kun la kolosa okeano da ĝi en la universo — tamen ĉi tiu kreo de energio estas sendube miro, kontraŭdiranta al la ĉefa leĝo de la naturo: "komuna rezervo da la energio en la universo sub ĉiuj cirkomstancoj ne kreskas kaj ne malkreskas, sed restas konstanta".
Se ni venis al tiom klara kontraŭdiro kun la leĝoj de la naturo, al kapablo krei energion "el nenio", — do tio signifas ke en nia rezonado kaŝas sin ia nerimarkita per ni ĉefa eraro. Facilas kompreni, kie necesas serĉi ĉi tiun malkorektaĵon. Ideo de ekrano, nepenetrebla por la gravito, ne estas absurda mem, sed estas erare pensi, ke per ĝia helpo eblas fari korpon senpeza malŝparinte neniun energion. Neeblas meti kopron post ekrano de la gravito, farante neniun laboron. Neeblas malfermi la ŝirmilojn de la "kevorita" sfero, ne uzante forton. Tio kaj la alia devas esti akompanata per malŝparo de kvanto da energio, egala al tiu ĝia kvanto, kiu poste aperas kvazaŭ kreita "el nenio". En ĉi tio estas solvo de tiu sofismo, al kiu ni venis.
Fermante la ŝirmilojn de sia interplaneda aparato, la herooj de Wells kvazaŭ disŝiris per tio nevideblan niton, kiu alforĝis ilin al la Tero. Ni precize scias forton de ĉi tiu nito kaj povas kalkuli grandon de laboro, necesata por disŝipo. Tio estas tiu laboro, kiun vi farus, se vi movigus pezan korpon de la tera surfaco en malfinie foran punkton de la spaco, kie forto de la tera altiro estas egala al nulo. Fizikisto nomas ĉi tiun laboron "potencialo de gravito sur la surfaco de la terglobo" kaj povas precize kalkuli ĝin.
Plimulto de la homoj kutimiĝis rilati al la vorto "malfinio" kun preskaŭ mistika pietato, kaj mencio de ĉi tiu vorto nemalofte generas en menso de ne-matematikisto tute neverajn prezentadojn. Kiam mi parolis pri laboro, farata per movanta korpo sur malfinia vojo, multaj legantoj, sendube, jam decidis, ke ĉi tiu laboro estas malfinie granda. En la realo ĝi, kvankam estante sufiĉe granda, havas precizan signifon, kiun matematikisto povas kalkuli. Laboron de movigo de pezaĵo de la tera surfaco en la malfinion ni povas konsideri kiel sumon de malfinia vico da adiciatoj, kiuj rapide malkreskas, ĉar kun malproksimiĝo de la Tero forto de la altiro senlime malfortiĝas. Sumo de tiaj adiciatoj, kvankam ilia kvanto estas malfinia, nemalofte donas finian rezulton.
Aldonu al kopeko duonon de kopeko, poste 1/4 de kopeko, poste ⅛, poste 1/16, 1/32 k. t. p. Vi povas daŭrigi tian vicon senfine, aldonante novajn kaj novajn pecojn, — kaj en la rezulto vi ne ricevos pli ol 2 kopekojn! Ĉe kalkulo de laboro de gravito ni havas ion similan al tia adicio, kaj la leganto ne devas miri pri tio, ke ĉi tiu laboro eĉ sur malfinia vojo havas finian signifon. Eblas kalkuli, ke por pezaĵo de 1 kilogramo laboro de transigo de la pezaĵo de la tera surfaco en malfinion konsistas nemulte pli, ol 6 milionoj "kilogramometroj" [1 kilogramometro = 9,80665 ĵloj]. Ĉar ĉi tiu teknika takso de laboro ne estas klara al ĉiuj, do mi rimarku, ke ĝi estas egala al kvanto da laboro, kiun farus, ekzemple, homo, leviginte lokomotivon sur tegmenton de 10-etaĝa domo ( 12,000 pudojn je alto de 15 klaftoj). Tio ne estas malfinie granda laboro, kvankam sufiĉe kolosa por homaj kapabloj.
De vidpunkto de elspezo de laboro estas tute sendiference, ĉu vi transigos pezaĵon de la Tero en malfinie malproksiman punkton, aŭ en tian lokon (eĉ sufiĉe proksiman), kie ĝi tute ne estas altirata per la Tero. Ambaŭokaze vi farus egalan laboron, ĉar ĝia grando dependas ne de longeco de trairita vojo, sed nur de diferenco de fortoj de altiro en la ekstremaj punktoj de la vojo. Sed dum transigo de korpo en malfinion ĉi tiu laboro estas farata iom post iom, sur senende longa vojo, kaj dum transigo posten la ekrano de la gravito la sama kvanto da energio estas elspezata dum tiuj kelk momentoj, kiam oni faras ĉi tiun transigon*). Ĉu bezonas klarigi, ke estus tre pli malfacile plenumi praktike duan laboron, ol la unuan?
*) Pri laboro de profundigo en ombron de la gravito — vd. aldonon 5n en la fino de la libro (p. 94).
Nun fariĝas evidenta ĉiu senespereco de la fantasta projekto de Wells. La romanisto ne suspektis, ke tiom simple aspektanta ago, kiel transigo de korpo post ekrano, nepenetrebla por la gravito — estas treege malfacila mekanika tasko: por tio ja necesas fari tiom grandan penon, kiel por transigo de korpo de la tera surfaco en malfinion! Se oni pafos el kanono kun celo ĵeti obuson posten tia ekrano, do, malgraŭ ĉiu strangeco de tio — la obuso haltiĝos ĉe la limo de la ekrano, kvazaŭ stopita per nevidebla mano, kaj falos reen sur la teron, ne atinginte la celon! Moderna kanono ne povus doni al obuso rapidon, necesatan por ke venki la tutan forton de la gravito, kaj, sekve, ĵeti la obuson en medion, neakireblan por la gravito. Ni vidos poste, ke necesos doni al obuson rapidon po pli, ol 10 verstoj en sekundo por ke igi ĝin malproksimiĝi en malfinion,
kaj kun la sama rapido oni devus ĵeti obuson, por ke enmeti ĝin en la "ombron de la gravito". Fantasta "kavorito" povus bone servi en milita afero, ĉar nenia blendo, neniaj muroj defendos nin de kugloj kaj obusoj tiel solide, kiel la nepenetrebla por la gravito ekrano. Por la angla romanisto tio, probable, estas neatendita surprizo…
Sed por kosmaj vojaĝoj la ekrano de la gravito estas — ve! — tute senutila. La romanisto ne konsideris, ke fermi pordojn de lia aparato estas tute ne tiom simple, kiel fermi pordojn de veturilo: en tiu lasta momento, kiam estas fermata la lasta ŝirmilo, kaj la pasaĝeroj estas ŝirmataj de la peza mondo, devas esti farita laboro, egala al laboro de transigo de la plena pezo de la pasaĝeroj en malfinion. Kaj ĉar du homoj pezas pli ol sent kilogramojn, do, herooj de la romano, fermante la ŝirmilojn, devis fari laboron, egalan al ne malpli ol 600 milionoj kilogramometroj! Estas preskaŭ tiom facile plenumi tion, kiel levigi kirasŝipon sur tegmenton de la Isaaka katedralo kaj dum nur kelk sekundoj. Sed ni estus tiaj gigantoj, do ni povus sen iu ajn "kavorito" proprasence salti sur la Lunon… Neniu bezonus cerbumi pri la problemo de interplanedaj vojaĝoj.
Do, ideo vojaĝi en la universo sub protekto de substanco, nepenetrebla por la gravito, gvidas nin al tio, kio estas nomata "fermita cirklo". Por ke uzi
tian substancon, necesas venki altiron de la Tero, t.e. fari ĝuste tion, por ke estis elpensita la "gravita ekrano". Sekve, substanco, nepenetrebla por la gravito, estas senutila por ĉielaj vojaĝoj, kaj ni ne bezonas atendi ĝian inventon.Ĉi tiu senespera konkludo restas ĝusta sendepende de tio, kiel imagi esencon de la gravito: ni tute ne tuŝis la internan naturon de ĉi tiu forto, sed faris niajn konkludojn, apogante nur sur la neskueblan leĝon de konservado de energio. Sekva paĝo
