Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!. Ричард Филлипс Фейнман
Читать онлайн книгу.
я даю моим студентам такой же совет. Посмотрите, на что похож остальной мир. Разнообразие – вещь полезная.
Как-то раз я поставил в циклотронной лаборатории Принстона эксперимент, исход которого наделал немало шума. В одной из книг по гидродинамике обнаружилась задача, сильно заинтересовавшая всех, кто занимался физикой. Задача была такая: у вас имеется S-образная брызгалка для лужайки, вращающаяся, – вода вылетает из нее под прямым углом к оси и заставляет брызгалку крутиться в определенном направлении. В каком – всем понятно, в противоположном тому, в котором летит струя воды. Так вот, вопрос состоит в следующем: если у вас есть озеро или плавательный бассейн – в общем, большой водоем – и вы опускаете в него брызгалку, но только она уже не извергает воду, а всасывает ее, в каком направлении она будет вращаться? В том же, в каком вращалась, разбрызгивая воду в воздухе, или в противоположном?
На первый взгляд, ответ совершенно ясен. Беда состояла только в том, что одни считали совершенно ясным один ответ, а другие – другой. И все обсуждали эту проблему. Помню, на одном не то семинаре, не то чаепитии кто-то спросил у профессора Джона Уилера: «А как по-вашему, в какую сторону она будет вращаться?»
Уилер ответил: «Вчера Фейнман убедил меня в том, что она будет вращаться назад. Сегодня он с не меньшей определенностью убедил меня в том, что вращаться она станет вперед. В чем он убедит меня завтра, я не знаю!»
Я могу привести вам аргументы, которые заставят вас думать одно, и те, которые заставят вас думать совсем другое, – хотите?
Одни таковы: когда брызгалка всасывает воду, носик ее словно бы идет ей навстречу и, стало быть, продвигается вперед, к всасываемой воде.
Однако тут поднимается с места кто-то еще и говорит: «Допустим, мы удерживаем брызгалку в неподвижном состоянии и нам нужно понять, какой вращающий момент для этого требуется. Когда вода вылетает из брызгалки, понятно, что необходимо придерживать ее за внешний изгиб, поскольку вода, проходя по изгибу, создает центробежную силу. Далее, проходя по тому же изгибу в противоположном направлении, вода все равно создает центробежную силу, направленную в ту же сторону. Следовательно, первый случай ничем от второго не отличается, брызгалка будет вращаться в одну и ту же сторону, независимо от того, выплевывает она воду или всасывает».
Поразмыслив немного, я наконец понял, какой из ответов верен, и, дабы доказать его правильность, решил поставить эксперимент.
В циклотронной лаборатории Принстона стояла колоссальная оплетенная бутыль с водой. Я решил, что она в самый раз подходит для моего эксперимента. Я разжился медной трубкой, изогнул ее, придав ей S-образную форму. Затем просверлил в середине ее отверстие, вставил в него резиновый шланг и пропустил его сквозь отверстие в пробке, которой закупорил бутылку. В пробке я проделал еще одно отверстие, для другого шланга, который присоединил к имевшемуся в лаборатории насосу. Накачивая в бутыль воздух, я заставлял воду проникать