15
Смуты и Уитоны
ШЕЛДОН: Я ИЩУ ПАРИКМАХЕРА, И У МЕНЯ МАЛО ВРЕМЕНИ. МОИ ВОЛОСЫ РАСТУТ СО СКОРОСТЬЮ 4,6 ЙОКТОМЕТРА В ФЕМТОСЕКУНДУ. ЕСЛИ НЕ ШУМЕТЬ, ТО МОЖНО УСЛЫШАТЬ, КАК ЭТО ПРОИСХОДИТ.
«ПЕРЕВОПЛОЩЕНИЕ ОБОРОТНЯ» (СЕЗОН 5, ЭПИЗОД 18)
Звучит так, будто Шелдон плетет терминологию из воздуха, но йоктометр и фемтосекунда – это настоящие слова (см. главу 2), и они на самом деле означают (очень малую) длину и (очень короткий) отрывок времени соответственно. Чтобы перевести их во что-то более привычное вроде метров и секунд, нужно только передвинуть точки десятичных дробей.
Но это только потому, что метрическая система строится на десяти в различной степени, что очень удобно для десятичной системы исчисления. Тем временем люди, которые разработали систему, использующуюся в США для измерения расстояний, площадей, веса, объема и т. д., судя по всему, не являются десятипалыми: 12 дюймов в футе, 640 акров в квадратной миле, 16 унций в фунте, 9 чайных ложек в стопке и т. п. Весь остальной мир черпает бесконечное развлечение и раздражение в этой древней и уважаемой американской традиции.
В действительности, единственная мера не метрической системы, которая соответствует десяти в определенной степени в настоящее время (помимо пенса, дайма и цифры, обозначающей десятую часть мили на вашем одометре), – это мил, который является 1000-й дюйма. Пережиток XIX века, мил импользуется, чтобы передать толщину предметов, таких как пластиковые пленки, мусорные пакеты и другие пережитки ХХ века.
Одна достойная упоминания попытка обращения в десятичную систему предвосхищает мил на два века: мерная цепь Гантера, вид измерительной ленты, использованной для измерения расстояний по земле. Эта 66-футовая легкая металлическая цепь состоит из 100 металлических звеньев, каждое в восемь дюймов длиной, с медным кольцом, отмечающим каждое десятое звено для быстроты подсчета.
Работаем с цепью, ребята
Цепь землемера, изобретенная Эдмундом Гантером в 1620 году, элегантно сочетается с родом (1 род = 51/2 ярда) и акром (1 акр = 4840 квадратных ярдов), используя только десятичные разряды. Из-за ее конструкции квадратное измерение одной цепи на одну цепь (четыре на четыре рода) дает площадь ровно в одну десятую акра, так что, чтобы найти, сколько акров находится на любом прямоугольном земельном уделе, нужно было просто умножить длину (в цепях) на ширину и разделить на десять. Например, кусок земли с длиной в две цепи и 40 звеньев и шириной в одну цепь и 25 звеньев равен площади в 0,3 акра (= 2,4 × 1,25 ÷ 10). Квадрат 20 на 20 цепей включит в себя всем известные 40 акров (мул продается отдельно) .
Такая арифметика гораздо проще, чем измерение длины и ширины, скажем, в ярдах, а потом деление полученного на 4840. Эта система работает, потому что мистер Гантер специально выбрал длину своих звеньев, равную десятой доле квадратного корня десятой доли акра. Умно!
И нет, он не был американцем.
Можно что угодно превратить в единицу измерения. Однажды вечером 1958 года в технологическом институте где-то в Массачусетсе крошечный первокурсник Оливер Смут был использован членами своего братства в качестве измерительного прибора длины Гарвардского моста через реку Чарльз. Результатом измерения стали 364,4 смута плюс-минус ухо .
Еще одна единица измерения, прославившаяся комиксами под названием Dork Tower, произошла от современной фамилии и называется «Уитон» в честь актера и частого гостя «Теории Большого взрыва» Уила Уитона. По определению, «Твиттер» в один Уитон имеет 500 000 последователей . Мера была введена, когда господин Уитон, ярый пользователь соцсетей, стал первым, кто набрал такое количество последователей; теперь его страница выросла до размеров нескольких Уитонов. Количество последователей большинства страничек измеряется в милли-Уитонах или (я так понимаю, если количество четное) в микро-Уитонах.
Названия некоторых абсолютно реальных единиц измерения заставляют сомневаться в их серьезности (такие как barn (барн; от англ. «амбар»), shed (от англ. «сарай»), outhouse (от англ. «туалет») и skilodge (от англ. «лыжная база»); все они являются единицами измерения площади на субатомном уровне). Другие названия звучат немного неопределенно: разве лошадиная сила или человеко-час не должны зависеть от того, какая именно лошадь или какой человек прилагает свой труд? На Северном полюсе Шелдон обращает внимание, что медицинская помощь находится «в восемнадцати часах на собачьей упряжке» . Хотя он и не употребляет выражение «собако-часы», было бы вполне логично ввести такую меру, если бы он смог согласовать подходящие стандарты для погодных условий, рельефа, разновидности саней, скольжения снега, собачьих повадок и т. д. Как и световой год (расстояние, которое свет проходит за год), мера собако-час использовалась бы для измерения расстояния, а не времени.
В том же самом эпизоде Леонард определяет размер обычного объятия как «максимум два Миссисипи», а будущий поклонник Пенни вновь использует эту меру в одном из более поздних эпизодов . Они оба обращаются к известному способу поддерживания (не очень-то аккуратного) темпа посекундного счета путем повторения слова «Миссисипи» между числами. Некоторые люди считают: «Раз одна тысяча, два одна тысяча, три одна тысяча», видимо, думая, что прыжки туда-сюда по числовой шкале их не собьют со счета.
Если Шелдону по нраву экзотические единицы измерения, то вместо йоктометра в фемтосекунды ему следовало выбрать фурлонг в две недели, который так нравится инженерам. Эта забавная величина довольно архаична, хоть и используется до сих пор (фурлонг – это одна восьмая мили), и в таком соотношении получается около одного сантиметра в минуту, что аналогично среднестатистической скорости морской звезды.
Фурлонг в две недели – это не единственная единица измерения скорости, которая легко конвертируется в другие величины почти без остатка. Миля в час – это где-то полтора фута в секунду (потому что, если разделить 5280 футов/1 милю на 3600 секунд, результат будет очень близок к 1,5). Скорость света (чуть меньше 200 000 миль в секунду) близка к футу в наносекунду.
Йоктометр в фемтосекунду (10–24 метров в 10–15 секунд) – это то же самое, что и 10–9 метров в секунду. Это неофициальная величина длины, известная под названием бородо-секунда (длина, на которую среднестатистическая борода вырастает за секунду). Без каких-либо потерь в точности, Шелдон мог заявить, что его волосы растут со скоростью 4,6 нанометра в секунду . Хоть это не сделает его меньшим занудой или ботаном, это поможет ему высказаться чуточку быстрее.
Некоторые термины очень приблизительны. Нет никакого стандартизированного определения «расстоянию длины легковой машины» (что Шелдон не поленился отметить для работницы Департамента транспортных средств ) или «городскому кварталу», но они прекрасно выполняют свою функцию. Толщина волоса варьируется от 10 до 100 микронов или от 1 до 8% толщины десятицентовой монеты. Но не всегда четкое определение приносит пользу. Когда мы упоминаем величину в футбольное поле, нам нужно включать зачетные зоны и площадь за ними? Год собачей жизни – это довольно показательный период времени (одна седьмая года), но он так же бесполезен, как и явление линейной акселерации собачьего взросления, на которой он основан. В связи с этим нет никакого научного основания также и для слышимости роста волос. Но попробуйте сказать это Шелдону. Он скажет, что не слышит вас из-за шума роста волос.
эврика! @ caltech.edu
Фемтомедленная съемка
Калтеховец Ахмед Зевейл, «отец фемтохимии», получил Нобелевскую премию за свой метод исследования переходных состояний химических реакций. Его система заключается в том, чтобы запускать реакцию и делать лазерные «снимки» на очень высокой скорости в течение реакции. Хотя можно сделать только один раз с момента запуска реакции, операцию можно повторять бесконечное количество раз, меняя промежуток времени между началом реакции и снимком.
В результате коллекция снимков, полученных в разное время в течение реакции, может быть расположена по порядку, чтобы получить «фильм» с частотой кадров в несколько триллионов в секунду.
Чтобы просмотреть всю секунду в нормальном изображении, понадобятся тысячи лет. К счастью, Зейвел изучает реакции, которые пролетают в мгновение ока.
В какой Вселенной?
Едем на работу
Если у нас не получается установить точное местоположение квартиры, можем ли мы хотя бы ограничить поиски одним районом города? Одним из возможных способов разобраться с этой проблемой было бы проследить маршрут, по которому Леонард едет на работу в Калтех. Этот самый маршрут был темой целого эпизода, где мы узнаем, что место работы находится более чем в пяти минутах езды на машине, туда возможно доехать на автобусе и по пути есть магазин Pottery Barn. Нам также сообщается, что Леонард предпочитает Лос Роблес-авеню авеню Евклида, которая находится в одном квартале, так как на ней нет такого количества лежачих полицейских.
Лежачие полицейские являются фантазией авторов сценария, но названия улиц настоящие. Настоящей является и Мичиган-авеню, которую также упоминает Шелдон, и, поскольку она гораздо ближе к Калтеху, чем Евклид, она предложила бы гораздо более разумный маршрут . (Если на то пошло, ближе и Каталина-авеню, которая, хоть и не упоминается в эпизоде, какое-то время фигурирует в рабочем названии эпизода «Каталинова альтернатива». Всего за пару дней между утверждением серии и съемками «Каталина» меняется на «Евклида», возможно, в качестве признательности древнегреческому математику или просто потому, что это название лучше звучит.)
Еще более странные вещи происходят, когда Пенни везет Шелдона на работу. Хоть они и приезжают куда-то, до пункта назначения они так и не добираются. В какой-то момент в окнах машины мелькают хорошо узнаваемые детали университетского городка Калтеха. Но спустя несколько минут она все еще едет к нему. То же самое явление повторяется и в другом эпизоде. «Эй, это же не дорога на работу», – восклицает Радж в момент, когда показывается университетский городок .
Возможно, этому есть какое-то астрофизическое объяснение. Так как наблюдателю кажется, что время останавливается на горизонте событий черной дыры, так и для прохождения через горизонт событий Калтеха, возможно, нужно бесконечное количество времени. Но если это правда, то как тогда оттуда выбраться?
Многие выпускники как раз и задаются этим вопросом.