Eksperimento, demonstranta premon de lumaj radioj
Malpezaj polveroj de likopodia semo en malplena tubo rimarkeble deflankiĝas pro ago de koncentrita fasko da radioj, dume pli pezaj partikloj de smirga pulvoro falas vertikale.
VI.
Malgraŭ la pezforto — sur la ondoj de lumo
El tri penseblaj vojoj de lukto kontraŭ la gravito ni studis kaj malakceptis du: vojon de defendo de la gravito kaj vojon de plimalfortigo de la tera pezforto. Ni konvikiĝis, ke la ambaŭ vojoj ne donas al la homaro esperon sukcese solvi la tentan problemon de interplanedaj vojaĝoj. Estas senfruktodonaj ĉiuj provoj kaŝiĝi de la pezforto; senesperas strebado plimalfortigi la pezforton. Restas nur unu vojo — venki la pezforton kaj lasi nian planedon kun ĝiaj kontinentoj, maroj kaj la aera okeano — malgraŭ la pezforto.
Ekzistas kelk projektoj de tia sorto. Por praktike orientitaj mensoj ili, sendube, estas pli interesaj, ol ĉuij aliaj, ĉar iliaj aŭtoroj ne inventas fantastajn substancojn, simile al "ekrano de la gravito", ne proponas rekonstrui la terglobon, ne strebas obteni famon de Jesuo, filo de Nab, revante ŝanĝi rotacion de la Tero.
Anticipante, mi permesas al mi interesigi malpaciecan leganton per informo, ke unu el la projektoj "malgraŭ la gravito" havas ŝancojn realiĝi en pli-malpli proksima estonto.
La plej juna projekto de la ekzamenata kategorio proponas uzi por interplanedaj flugoj premadon de lumaj radioj. Al personoj, malforte konataj kun fiziko, devas ŝajni nekredebla, ke delikataj, senpezaj radioj de
lumo povas efekti premon al iluminataj per ili aĵoj. Dume, unu de la plej grandaj meritoj de antaŭnelonge forpasinta genia rusa fizikisto P. N. Lebedev estis tio, ke li pruvis per eksperimento ekziston de premanta forto de lumo. Lumo estas onda fenomeno, kaj ŝia ondanta medio efektas premon al trafata bariero.
En sia eldonita postmorte laboro pri luma premado prof. P.N. Lebedev skribis:
"Premon de ondanta likvo al barieroj, inhibiciantaj disvastiĝon de ondoj, facilas observi, se dum banado (en banujo aŭ lageto) per ritma movado de mano produkti ondojn kaj igi ilin reflekti de naĝanta korpo (ligna briko): kiam la ondoj atingos la brikon kaj komencos reflekti de ĝi, la briko komencos rimarkeble movi en direkto de disvastiĝo de la ondoj. Se sur surfaco de akvo naĝas malgrandaj aĵoj (ekzemple, segpolvo), kiuj mem ondojn ne inhibicias, do facilas vidi, ke ondoj movigas ilin supren kaj malsupren, sed ne tiras kune kun si, kaj ke, sekve, movo de naĝanta korpo estas kondiĉita nur per premo de ondoj al ĝi, sed ne per movo de likvo mem".
Ĉiu lumanta korpo — ĉu tio estas kandelo sur via tablo, elektra lampo, la suno aŭ eĉ malhela korpo, radianta la nevideblajn, tiel nomatajn "termajn" radiojn — premas per siaj radioj al ilumataj per si korpoj. P. N. Lebedev sukcesis mezuri gradon de premo, kiun efektas sunaj radioj al ilumataj per ili teraj aĵoj: ĝi konsistas ĉirkaŭ 0,5 de miligramo por areo de unu kvadrata metro. Se multipliki 0,5 de miligramo je kvanto de kvadrataj metroj de la ilumata per la Suno flanko de la terglobo, ni ricevos tre imponan ŝarĝon: 600 milionoj pudoj!
Tia estas grando de tiu forto, kun kiu la Suno per premo de siaj radioj konstante depuŝas nian planedon. Konsiderata memstare, tio estas kolosa grando; ĝi opresas imagon. Tamen en la mondo ĉio estas relativa, kaj se oni komparos ĝin kun grando de suna altiro, do troviĝos, ke la forto de 600 milionoj pudoj ne povas havi ian jan influon al movo de la terglobo, ĉar ĝi estas 50milionoble malpli granda, ol forto de la suna altiro! Fora Siriuso, lumo de kiu vojaĝas al ni dum 10 jaroj, altiras nin ĝuste kun tia forto — 600 milionoj pudoj — dume nia planedo tute ne rimarkas tion!
Tamen ju malpli granda estas korpo des pli grandan parton de altiro konsistas forto de luma premado. Kaj vi komprenos tion, se rememoros, ke altiro estas proporcia al maso de korpo, kaj premado estas proporcia al ĝia surfaco. Pense malgrandigu la terglobon duoble laŭ la diametro: la amplekso, kaj, sekve, la maso, malgrandiĝos je 2 x 2 x 2 = 8 foje, la surfaco malgrandiĝos nur je 2 x 2=4 foje: vi vidas, ke la altiro malfortiĝis pli grande, ol luma premado. Denove malgrandigu la Teron duoble — kaj denove rezultos avantaĝo por la premado…
Se vi kontinuos plue tian malgrandigon, t.e. sufiĉe daŭrigos ĉi tiun neegalan konkuron de kuboj kun kvadratoj, do fifine vi aliros al tiom malgrandaj partikloj, por kiuj luma premado egaliĝos al la altiro. Partiklo ne estos altirata per la Suno — la altiro
estos nuligita per egala depuŝado. Estas kalkulita, ke por sfereto kun denso de akvo tio okazos, se ĝia diametro estos egala al 25 miliononoj de milimetro. Facilas kompreni, ke se ĉi tiu sfereto estos pli malgranda, do forto de luma depuŝado superos forton de altiro, kaj la partiklo movos jam ne al la Suno, sed de la Suno. Ju malpli granda estas partiklo, des pli forte devas ĝi depuŝiĝi de la Suno. Supero de depuŝiĝo super altiro, certe, espirmas sin per sensignifa grando, sed sensignifeco ankaŭ estas relativa koncepto. Maso de tiu polvero, kiun movigas ĉi tiu forto, ankaŭ estas treege malgranda; kaj oni ne devas miri pri tio, ke malgranda forto aldonas al tre malgranda maso grandegan rapidon — po dekoj, centoj kaj miloj verstoj en sekundo…
Leganto sciiĝos sube, ke sufiĉas doni al korpo rapidon po dek verstoj en sekundo, por ke sendi ĝin de la tera surfaco en profundon de la interplaneda spaco. Sekve, se sensignifa tera polvero troviĝos iam ekstere limoj de la atmosfero, do ĝi estos tuj kaptita per luma premado kaj forrapidos en la kosman spacon, for ĉiam lasinte naskintan ĝin Teron. Ĝi movos kun kreskanta rapido*) al la limoj de la sunsistemo, trairante orbitojn de la asteroidoj, Jupitero k. t. p. Kun rapido po 500 verstoj en sekundo la mikroskopa povlero trairos dum diurno vojon, egalan al diametro de la tera orbito; kaj post du semajnoj ĝi jam estos ĉe la limo de la sunsistemo.
*)Kresko de rapido okazas pro kontinua agado de la forto de depuŝado (rapido akumuliĝas, ĉar al antaŭa rapido seninterrompte aldoniĝas la nova). Sed ĉi-okaze ĉi tiu kresko de rapido, kiel montras teoriaj esploradoj, havas ekstremon, egalan al 8,000 verstoj en sekundo.
Du usonaj scientistoj — Nikols kaj Gull, esplorintaj ĉi tiun demandon samtempe kun P.N. Lebedev, faris sekvan tre instruan eksperimenton. En absolute malplenan vitran tubon, kiu havis gorĝon simile al sablohorloĝo, ili enŝutis miksaĵon de kalcinita likopodia semo kaj smirga pulvoro. Kalcinitaj, kaj, sekve, transformigitaj en karbon, likopodiaj polveroj estas tre malgrandaj kaj malpezaj: ili havas ne pli, ol 0,002 de milimetro en diametro kaj estas dekoble malpli densaj, ol akvo. Tial se oni direktos al ili lumon, koncentritan per lenso *), do eblas atendi, ke ĉi tiuj polveroj estos depuŝigataj per lumaj radioj. Tiel vere okazis en la eksperimento: kiam la miksaĵo traŝutiĝis tra la gorĝo, do direktita ĉi tien lumo (de volta arko) depuŝis la partiklojn de likopodia semo, dume la pli pezaj partikloj de smirga pulvoro falis vertikale.
Aŭtoro de unu astronomia romano transigis siajn heroojn al Venuso ĝuste en tia aparato. Liaj herooj konstruis kajuton el malpeza materialo, provizita per grandega sed malpeza reflektilo, kiun eblis turni simile al velo. Turnante la reflektilon je diversaj anguloj al sunaj radioj, pasaĝeroj de la ĉiela ŝipo laŭ sia volo jen plifortigis, jen malplifortigis depuŝantan agon de lumo, aŭ tute nuligis ĝin, donante sin al forto de altiro. Ili navigadis tien kaj reen en okeano de la universo, vizitante unun planedon post la alia.
En la romano ĉio ĉi tio realiziĝas versimile kaj alloge. Sed ve! Preciza kalkulo detruas ĉi tiun revon, ne lasante eĉ obmron de espero pri realigo de tia projekto. Komputo montras, ke reflekta surfaco kun areo de unu kvadrata metro devas pezi nur du gramojn por ke esti forportita per forto de luma premado en la mondan spacon kun rapido po centoj verstoj en sekundo. Se tiu metala lameno estus farita el arĝento, do por ke doni al ĝi tian etan pezon — 2 gramoj — necesus batetendi ĝin ĝis diko de unu dekmilono de milimetro! Grandega folianto, havanta dekmil tiajn foliojn, havus nur unun milimetron da diko. Tamen, ni povas batetendi oron (sed ne arĝenton) ĝuste ĝis tia diko — sed la problemo estas, ke tiom maldikaj folioj fariĝas ĝis ioma grando diafanaj por lumaj radioj, kaj, sekve, radia premado al ili forte malgrandiĝas…
Sed nu eĉ supozu, ke la tekniko venkis ĉi tiun obstaklon. Ni havas alojon eĉ dekoble malpli pezan, ol oro, kiu povas esti batetendita ĝis diko de unu dekmilono de milimetro, plene konserviĝante kapablon reflekti radiojn de lumo. Kian grandon devus havi reflektilo el tia metalo, por ke ĝi pro premado de sunaj radioj povos forpreni en la mondan spacon kajuton kun pasaĝeroj kaj ĉiuj bezonataj rezervoj?
Ĝi devus havi areon de kelk kvadrataj verstoj! Eĉ fantazio de la romanisto haltas antaŭ konstruo de tiom grandega reflektilo — li preferis supozi, ke la scienco eraras pri vera grando de luma premado kaj ke en realo ĝi estas miloble pli granda, ol ni opinias. Kun tia supozo, — kiu, interalie, enportis multon da malordo en movon de la planedoj kaj, precipe, kometoj, — la romanisto sukcesas konstrui interplanedan zepelinon, sufiĉe taŭgan por sciencfiksia romano, sed, bedaŭrinde, tute nerealigeblan en la realo.