Гюйгенс никогда ни с кем не судился. Он предложил волновую теорию света. В противовес ему страшно ревнивый Ньютон предложил корпускулярную. Сейчас наши физики — они более принципиальные — признают и ту и другую. Они принципиально не хотят, чтоб был скандал.
Итак, только что открывшаяся Французская академия наук объявила конкурс на разработку теории удара. Работа Гюйгенса получила золотую медаль.
Ньютона это заело. По-хорошему заело. Он бог механики, и вдруг в таком явлении, как удар, чисто механическом, этом шедевре игры сил, голландец обошел его».
Александров ввел мотив ревности в драму идей неспроста. Он сам ревнив. Ему абсолютно ясно, что Исаак Ньютон в сложившейся ситуации должен был жаждать реванша. Стремиться быть первым — это так понятно! Александров, между прочим, не играет в карты и в шахматы. В карты, потому что успех игры не полностью от него зависит, а в шахматы… в шахматы проиграть невыносимо. В бильярд пожалуйста, сколько угодно, но в шахматы позор.
«Ньютон просматривает теорию, созданную его соперником, перерабатывает ее своим гениальным умом и — изменяет формулу. Появляется формула Ньютона. Ее отличие от предшествующей составляет лишь один дополнительный коэффициент. Однако поправка внесена значительная».
…В «Занимательной механике» Я. И. Перельмана сказано, что теория удара усваивается медленно, а забывается быстро, оставляя по себе недобрую память — клубок громоздких формул. Слава богу, нам здесь этот клубок не обязателен, а достаточно того, что представит теорию удара совсем не сложной. Вся она покоится на двух основаниях, предельно простых.
Первое. Суммарное количество движения соударяющихся тел — то есть сумма произведений их масс на их скорость — до и после удара остается постоянным.
Второе. Коэффициент восстановления есть величина постоянная для каждого материала, не зависящая ни от скорости соударения тел, ни от их размеров.
Нагляднее быть ничего не может. Шарик падает на пол. Ударяется, подпрыгивает. А если он из теста? Во всех случаях высота подскока свободно падающего шарика будет несколько меньше первоначальной высоты падения. Соответственно и отношение скорости тела сразу после удара к его скорости непосредственно перед ударом — коэффициент восстановления — может колебаться лишь в пределах от единицы до нуля.
Первое из двух основных положений теории удара представляет собой не что иное, как математическое следствие основных законов механики, несчетно раз проверенных на практике и неизменно остававшихся незыблемыми. А вот второе с этими гарантами ничем не связано. Коэффициент восстановления скорости — допущение, введенное Ньютоном. Допущение… Ньютон, между прочим, был на это очень строг. Он экспериментировал с шерстяными клубками, стеклянными, стальными шарами, находил для них значения коэффициента восстановления скорости. В то время как Гюйгенс вывел формулу идеального удара, Ньютон придал ей соответствие с реальными явлениями. Мы ведь имеем дело не с идеально упругими телами, а в той или иной степени упругими. Поколения инженеров уточняли, идя по следам Ньютона, коэффициенты восстановления скорости. В любом пособии по механике, на оборотной стороне некоторых логарифмических линеек вы найдете таблицы, в которые внесены данные скрупулезных измерений. Для стекла коэффициент восстановления 0,7, для слоновой кости 0,9, почему ее и использовали для бильярдных шаров.
Однако если у вас в характере мелочная придирчивость, то вы обнаружите, что численные значения коэффициентов в разных книгах для одних и тех же материалов разные. Для стали, например, они колеблются от 0,5 до единицы. Какие же из них правильные? Никакие, ответит Александров. Столь непочтительно к классической механике, что образованный инженер делает вид, будто не слышит, подобно тому как пропускаете вы мимо ушей, не вникая, иные слова, слишком задевающие ваше самолюбие. В большинстве курсов теоретической механики, таких, например, как Л. Г. Лойцянского и А. И. Лурье, А. А. Яблонского, И. Н. Веселовского, А. И. Некрасова, изданных и после того, как Александров обосновал свое «никакие», вы встретитесь с опровергнутым им коэффициентом восстановления.
Невозможно, коль представляется случай, не отдать дань восхищения образцам великой веры. Нас изумляют люди, способные верить в исцеление наложением рук, хождение пешком по воде и тому подобные действия. Люди большей частью экзальтированные, мятущиеся. Но вот в коэффициент восстановления 0,55 для стали верили инженеры, народ осторожный и насмешливый. Верили долго, многие десятилетия, ибо почтенный инженерный гроссбух — справочник Хютте — переиздавался и переиздавался, повторяя всей обширной пастве, поклоняющейся немцу, «который уж не соврет», что именно 0,55. Стоило лишь немного подумать, как закралось бы сомнение. Ведь сталь, и ничто другое, работает в машинах ударного действия, скажем в перфораторе, ударник которого совершает до шести тысяч ударов в минуту. Если б каждый удар оставлял половину своей энергии на остаточную деформацию, то через несколько секунд ударник бы заклинился — и стоп машина! Ясно как божий день. Но — переиздавали, читали, верили. Неужели неверие во что-нибудь одно непременно нуждается в столь же сильной вере во что-нибудь другое, нисколько не более очевидное и достоверное, чем первое?
Во всяком случае, наука, это мощное оружие в борьбе с предрассудками, безжалостно уничтожая старые, иногда порождает новые, не менее живучие и вредные. Не предрассудок ли в самом деле — широко распространенное и всемирно поддерживаемое убеждение, что для всякого мало-мальски серьезного исследования требуется ныне уникальное по сложности оборудование? «Когда-то, давно, — это другое дело. Тогда можно было обходиться всякой всячиной — самодельными линзочками, трубочками и тому подобными подспорьями и открывать фундаментальные законы природы, расположившись хоть в сарае или на чердаке. Увы, романтический период истории науки ушел в безвозвратное прошлое. Наука теперь нуждается в… ну, вы сами знаете, в чем, нечего зря перечислять. Иначе новых открытий не сделать, потому что все лежащее на поверхности давно описано, изучено, исчерпано».
Что же тогда сказать об открытии Александрова, сделанном такими средствами, как детский конструктор, пружинка, роликовый подшипник? Только одно: «Ну уж это в последний раз».
Александров возвращался с производственной базы института, как факир, фокус которого не удался. Он привычно острил, разыгрывал в лицах «представление», но осадок был неприятный. Можно было и раньше додуматься, что одно дело лабораторное «ружье», другое — настоящий перфоратор. Он как вдарил, так материал и сел. У него коэффициент восстановления стал не единица, а, допустим, ноль восемь, возведенное в квадрат, это за несколько соударений урезало передаваемую на ударник энергию весьма ощутимо… Другого-то объяснения нет и быть не может! Если б коэффициент оставался равным единице, выигрыш был в кармане, хоть ты лопни!
Так, озлясь, размышлял по дороге домой молодой исследователь. Сейчас он все проверит, все станет на свои места…
Но комедия ошибок еще не кончилась. Александров делает в лаборатории тысячи соударений — коэффициент восстановления между всеми стыками составной штанги близок к единице. Остается последнее: дать полную, как на шахте, нагрузку.
Испытали бур с настоящим перфоратором. Выигрыш. Тот, теоретически рассчитанный. В два и восемь десятых. Проклятье! Что за шутки! Дома получается одно, в гостях другое…
Строго говоря, не он один и не он первый испытал сомнение в классической теории удара. Задолго до него в искушение впали Сен-Венан, Ляв, Сирс. О них узнал он позже, тогда, когда увидел, что зашел далеко, и искал, на кого бы в случае чего опереться. Но предшественники остановились на полдороге.