Расчет маршрута и времени для полета космического корабля в систему звезды Эпсилон Эридана. (Расстояние 3 парсека или 3 X 30,8 Х 1012 = 92 400 000 000 000 километров.)

– Наша задача: долететь до звезды Эпсилон Эридана и вернуться в самое короткое время. Чтобы легче было считать, полетим полпути с разгоном, а вторую половину пути - с торможением. Ускоряться и тормозить будем с одинаковой силой. Тогда весь путь туда и обратно разобьется на четыре одинаковых участка: разгон - торможение туда и разгон - торможение обратно. Такой режим полета хорош еще с той точки зрения, что на борту ракеты всегда будет действовать сила тяжести. Только при разгоне она будет направлена назад по движению ракеты, а при торможении вперед. Лететь в таких условиях - одно удовольствие. Никто из пассажиров не будет страдать от невесомости. Особенно, если создать ускорение, равное 9, 81 м/сек2. (Или для простоты расчетов приближенно 10 м/сек2.) Тогда в полете мы будем чувствовать себя, как на Земле. Вес тела и окружающих предметов не изменится8.

Итак, предположим, что у нас есть и звездолет, и топливо, обеспечивающее постоянное ускорение.

Сколько же понадобится времени для того, чтобы пролететь половину расстояния?..

– Петя!
– это голос Витькиной мамы. Она всегда удивительно кстати умеет вмешаться в самый интересный момент.
– Петя! Подойди к нам, пожалуйста, на минутку.

Когда Петр Алексеевич ушел, Никола схватил раскрытую записную книжку.

– Стой, Витька, давай сами посчитаем, пока дядя Петя не пришел.

– Да ну, не стоит.
– Витька поворачивается и кричит: - Па, ты скоро?

Но Николой уже завладела мысль. Он торопливо припоминает формулу ускоренного движения.

– Витька, Витьк, ты не помнишь формулу, ну, на физике нам еще рассказывали: если тело движется равномерно ускоренно, то его путь равен...

Виктор смотрит на приятеля бездумным взором, и Никола с досадой машет рукой. И тогда Витька вдруг без всякого труда объявляет:

– Путь равен произведению ускорения на квадрат времени, деленному на два.

– Правильно, - подтверждает Никола и с удивлением смотрит на товарища. А тот думает про себя: "Еще бы не правильно, если я про ускоренное движение четыре раза у доски отвечал..."

Но Никола уже торопливо записывает формулу и размышляет дальше:

– Значит, отсюда можно найти время... Оно будет равно корню квадратному из удвоенного расстояния, поделенного на ускорение. Вот так;

Виктор придвигается к другу и внимательно следит за его расчетами. Еще бы, ведь это он вспомнил формулу. А после такой удачи любое дело своим собственным и интересным покажется.

Никола некоторое время шевелит губами, пальцами, записывает на уголке листочка длинные и унылые, как день без завтрака, строчки цифр. И наконец объявляет:

– Примерно сто тридцать шесть миллионов секунд.

– А сколько это?

– Это?.. Это примерно... четыре года, ну там еще один месяц и десять суток. А за это время корабль разгонится до скорости... Ну-ка, Витьк, формула скорости...

– Скорость равна произведению ускорения на время.

– Правильно, ну ты даешь! Здорово запомнил. Так, значит, скорость будет в десять раз просто больше... Это метры. А чтобы получить в километрах, надо сократить на тысячу. Во!

Виктор с напряжением следил за быстрыми расчетами Николы. А тот уже писал ответ:

– Во! Гляди, миллион триста шестьдесят тысяч километров в секунду!

– Чего, чего?
– Виктор подпрыгнул в кресле и вцепился в плечо приятеля. А как же сам говорил, что скорости быстрее света не бывает? А она триста тысяч километров в секунду. Что ж, твой корабль свет обогнал?

Но Никола и сам обнаружил несоответствие расчетов законам физики. И теперь усердно обгрызает авторучку.

– Что случилось?
– к ребятам подошел Витькин отец.
– Э-э-э, братцы, так считать нельзя. Когда вы имеете дело со скоростями, приближающимися к скорости света, ученые называют их субсветовыми или релятивистскими, формулы должны быть другими. Тут уже надо пользоваться теорией относительности.

Никола растерянно посмотрел на Петра Алексеевича.

– А если мы ее не знаем?

– Там ничего особенного нет. Просто формулы для расчета другие. И понятия не такие наглядные, к каким мы привыкли в нашем мире. Скорость света остается всегда постоянной, а время и расстояние меняются. Время для пассажиров ракеты, летящей с субсветовой скоростью, течет медленнее, чем для оставшихся на Земле, а расстояние сокращается.

Вот смотрите. Предположим, я остался, а вы улетели. К моменту, когда вы пролетите половину пути, на Земле пройдет:

или 5 лет 10 месяцев 9 дней. здесь с - скорость света 300 000 км/сек2,

а - наше ускорение 10 м/сек2,

s - расстояние в км,

t - время в сек. За это время звездолет наберет скорость:

Фантастическая скорость. Близкая к скорости света. Время на борту замедлит свой ход, и для вас - космонавтов - пройдет только

или 3 года, 11 месяцев, 2 дня. Почти на два года меньше, чем для меня. Такая же разница будет и при торможении, когда вы будете подлетать к цели. И на обратном пути. Так что, когда вы вернетесь на Землю, вы оба будете почти на восемь лет моложе ребят, которые остались на Земле.