Релятивистский бейсбол

Что случится, если вы попытаетесь кинуть бейсбольный мяч на 90% от скорости света?

— Эллен МакМанис

Давайте оставим в стороне вопрос о том, как именно мы сможем запустить бейсбольный мяч с такой скоростью. Итак, предположим, что, когда обыкновенный подающий кидает мяч, он магическим образом ускоряется до 0,9 c. И с этого момента всё начинает идти как в обычной физике. Что же произойдёт?

Ответ — «множество вещей», и очень быстро, а для отбивающего (как и для подающего) это закончится очень плохо. Я засел с некоторыми книгами по физике, фигуркой Нолана Райана^[#]↲Нолан Райан — американский бейсболист, известен как человек с самой высокой скоростью подачи мяча — 160 км/ч, что даже больше, чем скорость, приведённая на картинке. — Прим. пер.↳ и кучей видеозаписей ядерных взрывов и попытался всё это упорядочить. Ниже — моё лучшее предположение о том, что будет происходить, наносекунда за наносекундой.

Мяч движется настолько быстро, что всё остальное практически неподвижно. Даже молекулы воздуха стоят на месте. Они колеблются в разные стороны на скорости порядка нескольких сотен миль в час, но бейсбольный мяч движется сквозь них со скоростью 600 миллионов миль в час^[#].↲Примерно 970 миллионов км/ч. — Прим. пер.↳ Это означает, что, по сравнению с огромной скоростью мяча, молекулы просто замерли на месте.

Обычная аэродинамика здесь неприменима. Как правило, воздух обтекает всё, что движется сквозь него. Но молекулы воздуха перед мячом не имеют времени, чтобы свалить с пути. Мяч врезается в них так сильно, что атомы в молекулах воздуха соприкасаются с атомами на поверхности мяча. Каждое соприкосновение вызывает испускание гамма-излучения и рассеянных частиц.

Эти гамма-лучи и куски молекул разлетаются во все стороны и образуют пузырь, в центре которого расположена площадка подающего. Они начинают разрывать молекулы в воздухе, отрывая электроны от ядер и превращая воздух на стадионе в расширяющуюся сферу раскалённой плазмы. Стенка этой сферы достигает отбивающего на скорости, близкой к скорости света, опережая мяч совсем ненамного.

Прослойка плазмы и излучения перед мячом толкает мяч назад, останавливая его, как если бы мяч был ракетой, летящей хвостом вперёд с работающими двигателями. К сожалению, мяч движется так быстро, что даже огромная сила термоядерного взрыва слабо замедляет его. Но она начинает разъедать поверхность, отрывая небольшие кусочки мяча, которые разлетаются во всех направлениях. Эти кусочки движутся так быстро, что, ударяясь о молекулы воздуха, запускают ещё два или три цикла образования плазмы.

После примерно 70 наносекунд мяч достигает базы. Отбивающий ещё не увидел, что подающий кинул мяч, поскольку свет, несущий эту информацию, доходит до него примерно с той же скоростью, что и сам мяч. Соприкосновение с воздухом почти «съело» мяч, и теперь он представляет собой облако плазмы в форме пули (в основном состоящей из углерода, кислорода, водорода и азота), таранящее воздух и вызывающее ещё большее количество образующейся плазмы по ходу движения. Сначала отбивающего достигает рентгеновское излучение, а через несколько наносекунд — облако мусора.

К этому моменту центр облака продолжает двигаться со скоростью меньшей, но всё ещё близкой к световой. Облако в первую очередь касается биты, но отбивающий, база и ловящий уже начинают испаряться, и их относит назад на скамейку запасных, где они успешно продолжают дезинтегрироваться. Рентгеновское излучение и сверхгорячая плазма расходятся во все стороны, проглатывая скамейку запасных, обе команды, трибуны и всё вокруг за первую микросекунду.

Предположим, что вы смотрите с возвышенности снаружи города. Первым, что вы увидите, будет ослепляющий свет, ярче солнечного. Он постепенно, в течение нескольких секунд, пропадёт, а затем вырастет огромный огненный шар, который, поднимаясь, превратится в грибовидное облако. Затем, с громким рёвом, до вас дойдёт ударная волна, она повалит деревья и разрушит дома.

Эта волна сравняет с землёй всё на милю вокруг, а огненная буря поглотит окружающий город. Бейсбольное поле теперь — кратер диаметром несколько сотен футов с центром, расположенным чуть-чуть позади скамейки запасных.

Пункт 6.08(b) официальных правил Главной лиги бейсбола подсказывает, что в этой ситуации отбивающий будет считаться поражённым подающим^[#]↲В оригинале — «hit by pitch». Означает, что отбивающий будет начинать свой путь не с дома (того места, где стоит подающий), а со следующей площадки, чем сократит свой путь на четверть и с большей вероятностью получит очко. — Прим. пер.↳ и должен будет проследовать на первую базу.