Методы научного познания

Почему я не играл с детьми в детдоме? Потому что считал, что это будет неинтересно и бесполезно. Но неужели так уж полезно и интересно было сидеть в углу и читать детские сказки? Да даже после — перечитывать по сто раз художественную и научную литературу, которую прочел еще в прошлой жизни... Лучше бы играл в футбол. И буду. Как вернусь. Почему я так внезапно заинтересовался спортом? А потому, что нес полное, 18-литровое ведро на два этажа вверх. А 18-литровое ведро, наполненное водой, весит удивительные 18 килограмм. И я весьма льстил себе, когда говорил, что Я нес ведро. Несли его Мы, точнее — я и 11-летняя девочка. Девочка не любила спорт, любила книги, имела эйдетическую память и не имела друзей. Девочку звали Гермиона Грейнджер. Но самое страшное — девочка все равно была сильнее меня. Как я докатился до такого? Вроде бы в младенчестве всегда считался крепким малышом — от каши не отказывался, от скуки ползал повсюду, где можно и нельзя. Мечта и кошмар нянек. Однако трансформация из малыша-богатыря в щуплого подростка произошла в момент, когда недостаточно было просто ползать, а нужно было заниматься активными играми на свежем воздухе. А я со своей вернувшейся привычкой расшагивать с руками за спиной вместо дворовых игр заработал не только прозвище «профессор», но еще и сутулость и полное отсутствие мышц. А младенческая богатырность лишь спасла меня от больших проблем со здоровьем. И ведь я даже не заметил этой трансформации! Слишком быстро летело время у меня, как у человека со взрослым сознанием. Бац — и уже 11 лет... Девять тридцать утра, воскресение, замок блаженно спал, и слава Богу. Показывать себя в таком виде ровесникам я бы все равно не хотел. Свидетелем наших мучений иногда бывал лишь завхоз Филч. Провожал странным взглядом. И ведь никогда не помогал, сволочь! Едва переступая вдвоем по одной ступеньке, мне оставалось задумываться лишь об архитектуре и арифметике. Замок Хогвартс — семь этажей, огромные подземелья, башни. Количество классов исчислялось сотнями. И все это — на десять сокурсников на факультете, на четыре факультета, на семь курсов. То есть всего на 280 учеников или 14–28 потоков (так как часто занятия сдвоенные). Естественно, большая часть классов заброшена. В один из них мы как раз и направлялись. Почему выбрали такой неудобный? Потому что нельзя просто так взять и забрать себе класс. Здесь сложилась неформальная, сложная горизонтальная система распределения помещений между учениками. И все ближайшие к туалетам комнаты, разумеется, были давно заняты. Продавить кого-то авторитетом я не мог — увы, первокурсник. Гермиона, конечно, авторитета имела не больше моего. Да и вообще — старшекурсники строго-настрого запретили мне рассказывать Грейнджер обо всей этой системе. Мол, настучит преподавателям, как пить дать. Поэтому она искренне считала что класс выделил лично Дамблдор и Макгонагалл. Вот и забрал я нам такую далекую лабораторию. Зато просторную — это важно, планы у меня мегаломанские. А вода? В будущем её можно будет создавать заклинанием прямо из воздуха. Но сейчас — нельзя. Силы и концентрация нужны нам для самих опытов. Причем обоим: эксперименты мы ведем вместе. А вот и лестничная площадка! — Джон, все-таки называть единицу измерения кларками нельзя, — внезапно тоже задумалась о возвышенном Грейнджер, массируя мозоли на пальцах. Я уселся прямо на каменные ступени, тяжело дыша: — Мы говорили об этом сто раз! Я имею на это право больше, чем любой Мерлин, Дамблдор или Когтевран! Я первый сформулировал определение! — выдал я привычную оборонительную тираду. Грейнджер смешно сморщила нос: — Я сейчас не об этом. Я прочла магловскую историю науки, мне ее родители на днях прислали... — вдруг осеклась Гермиона, вовремя вспомнив, что разговаривает с сиротой. У меня на лице, видимо, действительно отразилась сильная эмоция. Собственно, это была вовсе не скорбь по родителям, как могла подумать сердобольная Грейнджер, а зависть. Я мгновенно вспомнил, как попросил Фреда и Джорджа Уизли привезти мне из мира простецов логарифмическую линейку, спустив на это половину скромных карманных средств, а эти деятели принесли мне... штангенциркуль. — Продолжай, — угрюмо отмахнулся я. Гермиона уже нетерпеливо переминалась с ноги на ногу, переведя дух после тяжелого перехода куда быстрее меня: — Во-первых, все равно все наименования ученым присуждали не они сами, а на международных конференциях уже после их смерти. Ньютон, Джоуль, Вольт, Ватт — все они были куда скромнее тебя! — Признаю, скромнее, — уже поднимаясь на ноги, согласился я. Гермиона аж закашлялась от такой моей наглости. — А во-вторых, твой кларк — это вообще не новая единица! Это обычная калория! — А вот тут уже ты в корне не права, ассистент. Во-первых, это эквивалент килокалории, а не калории. Терпеть не могу грамм! Будь я на месте той французской комиссии, я бы граммом назвал массу целого литра воды, а не его тысячной доли... Кхм, ладно, я не об этом. А во-вторых, напомню тебе наше фундаментальное определение: «Один кларк — это количество магии, необходимое для того, чтобы поднять температуру одного килограмма воды на один градус Цельсия через заклинание Incendio»! — И что? — В смысле — «и что»?! Количество магии, Грейнджер, а не тепловой энергии! Да еще и строго через заклинание Incendio! — Так ведь по закону сохранения энергии то, что ты называешь «количеством магии», — это и есть энергия, просто в форме магического поля! Как, например, механическая или тепловая. Не выдумывают же для каждой формы отдельную единицу измерения! — А вот тут ты, видимо, просто не дочитала свою историю науки, — я хмыкнул, берясь за дужку ведра. — Как раз таки именно так раньше и делали! До девятнадцатого века ученые понятия не имели, имеют ли общую суть механическая и тепловая энергии. Механическую работу измеряли в фунто-футах, а теплоту — в калориях! Прочитай внимательнее про теорию теплорода и классические опыты Джоуля. — Но мы же с тобой не в девятнадцатом веке живем, — Гермиона упрямо перехватила ручку с другой стороны. — Мы-то знаем, что электрическая, механическая и тепловая энергии имеют общую... Гермиона запнулась. — Квантовую — подсказал я. — Квантовую суть. Значит, и магическая тоже. — Мы можем это лишь предполагать, Грейнджер, — я потянул ведро вверх на следующую ступеньку. — Экспериментальных доказательств у нас пока нет. Ладно, я готов, пошли дальше. Я ни в коем случае не обижался на Гермиону во время разговора. Она была единственной за долгие одиннадцать лет, кто действительно задавал интересные вопросы, осмысленно спорил, учился. Надо же — выпросить у родителей книгу по истории науки... А вот и наш класс. Ведро — в пол, благо оно было вторым и последним, горячим. Мы редко им пользовались, только когда переохлаждали калориметр, а делали мы это редко. Но держать при себе было нужно на всякий случай. Не хотелось в случае ошибки отогревать дыханием и ладошками переохлажденный бак или бегать за водой посреди эксперимента до туалета в два часа дня, когда лестницы и туалет уже не пусты.

***

Пузатый красавец блестел красным пластиком. Из него в с виду хаотичном порядке торчали медные элементы. Сбоку трубка с отверстием - вход в камеру сгорания. В нее помещалась палочка и активировалось заклятие воспламенения. Сверху еще две трубки - одна была дымоходом змеевика, через который выходили раскаленные газы из камеры сгорания, отдавая максимальное количество тепла в воду. Вторая трубка была горловиной для залива холодной или горячей воды. С левого бока от трубки камеры сгорания находилась вентиляционная трубка. Без мехов, установке хватало естественной вентиляции. С правого бока находился большой термометр. Откуда Близнецы Уизли достали этот викторианский прибор я без понятия. Второй такой же стоял на столе поодаль, и измерял комнатную температуру. Этот красный шар-еж с медными деталями вместо иголок находился на подставке-треноге для малых котлов(их на зельеварении не подвешивали а ставили для устойчивости) Снизу находилась ручка - тоже медная, без обмоток, ожогов мы не боялись - калориметр не должен сильно разогреваться - максимум на 5 градусов. Также снизу находилось выходное отверстие охлаждающе/нагревательного контура. Под ним сразу ведро для "водяного хладагента". Сколько слез и боли стоил нам Он трудно представить. Почти с 1 сентября до 12 октября я занимался его созданием. А где то с середины сентября и примкнувшая ко мне Гермиона. Вернее только попытки его создать были тяжелы, а сам он появился ужасно легко. Чертежи я сделал еще в первый день, начав их еще в Хогвартс-Экспрессе. Но идей как его воплотить в металле и пластике у меня не было. Я надеялся что в Хогвартсе будут уроки магического трудового обучения, в расписании его не было, но у старшекурсников ведь должно было быть! А нет, не было. Детей к труду в буржуазной магической Британии не приобщали... Строить его самому, своими руками было абсурдно - вакуум, изогнутый змеевик, пластиковый шар, медные шары - внутренний и камеры сгорания, трубки, ручка, гидроизоляция... Будь я самогонщиком там, то возможно осилил... но увы трезвенник... Покупать элементы у Близнецов Уизли? Этот коллективный Рэд достать мог только мои нервы. Ничего сложнее покупки термометров я после их успеха с штангель-линейкой доверить не мог. Оставалась магия, вернее трансфигурация. Тут я встретился с Гермионой в библиотеке, та воодушевилась и помогала мне. Она была сильнее меня в трансфигурации, но из всего созданного, удобоваримого ничего не вышло. Собственно этого я и ожидал - мы по программе пока превращали лишь спички в иголки... Но снизошло с небес чудо. Буквальное. Мы нашли в заброшенном классе прецизионные фрезерные, шлифовальные, прессы металлургические и по пластмассам, сварочные аппараты, листы меди и стали... шутка конечно. К нам подошла Профессор(я ее теперь всегда так буду называть, с большой буквы) Макгонагалл, посмотрела на наши искореженные медные элементы, выдала по плюс 10 баллов факультетам, выслушала объяснения о нашей работе, взглянула на чертежи и... взмахнув палочкой создала нам калориметр! Из воздуха! За секунду! С прецизионной точностью! Будто не пожилая женщина а целый цех точной металлообработки! Благодаря Ней сегодня, десятого ноября, мы заканчивали нашу первую научную работу. Первую настоящую научную работу магического мира. — Поздравляю, мисс Грейнджер. Мы совершили ровно двести заклинаний Incendio в точных, контролируемых условиях. Замерив каждый... — я на секунду запнулся, не в силах сразу подобрать адекватный физический термин, и принялся крутить в пальцах тяжелый медный колпачок камеры сгорания. — Акт? — приподняла бровь Гермиона. — Хм... Пусть будет акт. Замерив каждый акт, мы наглядно видим, что стандартное заклятие Incendio выделяет тепловую энергию в районе сорока-пятидесяти килоджоулей. Что, к слову, абсолютно сопоставимо с теплотой сгорания одного грамма авиационного керосина или девяти кларкам затраченной магии...

***

Я спускался со ступенек, подпрыгивая на ходу и подбрасывая в руке медный колпачок. Я случайно забыл закрутить его обратно, утащив из лаборатории, — ну и пусть. Сейчас я находился в состоянии чистейшей эйфории. Мне оставалось только обработать результаты и построить графики влияния конкретной палочки на количество магии, использованной при одном... акте. Гермиона отлично слово придумала, надо будет теперь всегда использовать его вместо архаичного «заклинание». Я оглянулся. Гермиона спускалась медленнее, глубоко погрузившись в какие-то свои мысли. Подождав, пока мы сравняемся, я вопросительно посмотрел на неё. Грейнджер смутилась, но все же озвучила мучивший её вопрос: — Джон, а сколько кларков магии нужно, чтобы поднять груз массой в сто пятьдесят килограммов на пять метров вверх? Я тихо вздохнул. Гермиона опять вспомнила тот случай на Хэллоуин с троллем. Мне жутко не нравилось возвращаться к этому инциденту — в основном из-за ущемленной гордости: я так увлекся железками, что банально не заметил серьезных проблем в жизни одиннадцатилетней девочки. Однако на вопрос ассистента я решил ответить строго по существу: — Я могу назвать тебе точное количество физической энергии. Сто пятьдесят килограмм умножаем на пять метров и на ускорение свободного падения в девять целых восемь десятых метров на секунду в квадрате. Получаем семь тысяч триста пятьдесят джоулей. Или, если переводить в тепловые единицы, — примерно одну целую семьдесят пять сотых килокалории. — Всего одну целую семьдесят пять сотых кларка?! — изумилась Гермиона, резко затормозив на ступеньке. — Но ведь обычная вспышка Incendio тратит целых десять кларков! — Нет, Грейнджер, одну целую семьдесят пять сотых килокалории, — поправил я её, подняв указательный палец. — В наши суррогатные кларки это переводить пока нельзя — у нас нет экспериментального коэффициента связи механики и магии. А цифра такая маленькая потому, что тепловая энергия в калориметре высвобождается относительно медленно, а удар по троллю был мгновенным. Мощность, Гермиона! Скорость выделения энергии имеет значение. В обычном зефире чистой энергии содержится куда больше, чем в боевом динамите, но динамит разрушает скалы за долю секунды, а зефир просто переваривается часами. Гермиона задумчиво кивнула. — Джон, а почему сейчас нельзя перевести её в кларки? — Потому же, почему мы не можем переводить кларки в другие виды энергии, а ученые девятнадцатого века долгое время не могли связывать джоули и калории. Мы пока не знаем фундаментальной сути магии. Вдруг у Wingardium Leviosa и у Incendio принципиально разные магические носители? — То есть, если рассчитывать левитацию, то для неё вообще нужна другая единица измерения? — Гермиона резко остановилась на ступеньке. — Например, количество магии, необходимое для вертикального поднятия одного килограмма массы на один метр? — Да, именно так. — И для науки нет особой разницы, с чего бы мы начинали: с расчета магии Incendio или магии Leviosa? — Да, на данном этапе стоит считать их независимыми фундаментальными силами. — Но почему тогда мы начали именно с Incendio? — В каком смысле? — я удивленно посмотрел на неё снизу вверх. — Что нам физически нужно для расчета Incendio? — вкрадчиво, почти шепотом спросила Грейнджер. — Ну... Всего-то калориметр, термометры, тридцать шесть литров воды, палочка, герметичные клапаны... — А для расчета левиосного метр-килограмма? — Линейка... — я осекся. — Ну, мерный свинцовый груз... Хронометр... — Кларк! Зачем мы полтора месяца строили этот чертов калориметр?! Абсурд. Глупость. Позор. Как я, черт возьми, мог до такого не додуматься?! «Теплота — самая простая и наглядная форма энергии...» «Всего-то калориметр и пара термометров...» «КПД посчитаем через сжигание эталонного количества спирта...» «Два шара, один медный, другой пластмассовый, в виде термоса с вакуумом между ними...» «Для выравнивания температуры — два ведра: одно с холодной, другое с горячей водой...» Великий физик-ядерщик банально забыл про существование потенциальной энергии. Забыл про механику — простейший, базовый раздел физики, в котором отслеживается поведение одного-единственного макротела, а не хаотичная система из миллиардов молекул, как в этой чертовой термодинамике! И кто тут у нас после этого не имеет критического мышления? Кто тут примитивный средневековый маг?! Я с досады со всей силы ударил себя ладонью по лбу. Внезапно голову пронзила острая вспышка боли. — Джон, у тебя кровь! — испуганно закричала Гермиона. Удивленно посмотрев на собственную ладонь, я увидел на коже красные капли. И зажатый в пальцах медный колпачок камеры сгорания, который я так опрометчиво подбрасывал секунду назад. Острый край резьбы рассек кожу. — Ничего страшного, — пробормотал я, зажимая рану рукавом мантии. — Пойдем к мадам Помфри, немедленно! — Да, хорошо... Слушай, Гермиона, у тебя есть с собой чистый листок пергамента? — Да...? — она растерянно захлопала ресницами, на ходу вытаскивая из сумки сумбурные записи. — Записывай: «Количество магии, необходимое для вертикального поднятия одного килограмма массы на высоту одного метра с помощью заклинания Wingardium Leviosa, называется один Грейнджер». Гермиона резко замерла на месте и перестала писать, удивленно и во все глаза уставившись на меня: — Но... Джон, так нельзя! — густо покраснела она до самых кончиков ушей. — Можно и нужно, ассистент, — твердо отрезал я, морщась от жжения раны. — Историю пишут победители. А ты только что умыла Джона Кларка. Заноси в протокол. До больничного крыла вприпрыжку бежал уже далеко не я. Туда, сияя от гордости и бережно прижимая к груди пергамент с новой физической константой, летела счастливая Гермиона Грейнджер.