Читать книгу "Что думают гении. Говорим о важном с теми, кто изменил мир - Алекс Белл"

полной бессмыслицей.

– Пока все верно. Добавлю лишь то, что уравнения электричества Максвелла, открытые сто лет назад, тоже ведут к этому парадоксу. Но до меня на это никто не обращал внимания.

– Вы несколько лет безуспешно ломали голову над этой загадкой. Но однажды, гуляя по Берну, вспомнили свой детский сон. Вы мчитесь по космосу на велосипеде, стараясь догнать луч света, но он от вас ускользает. Наконец, предприняв усилие, вы догоняете этот луч. Поравнявшись с лучом света, вы взглянули на него. И оказалось, что он… неподвижен.

– Да, в этом был ключ к решению загадки. Вспомните, как скорости двух встречных поездов складываются и оказывается, что они несутся друг к другу со скоростью 200 километров в час. Но вот вопрос: кто ее может измерить? Для наблюдателя, сидящего на вокзале, оба этих поезда все равно едут со скоростью 100 километров в час, только в разные стороны. Для любого стороннего наблюдателя, откуда бы он ни смотрел на эти поезда – с вокзала, с холма, с неба, – каждый из них все равно будет двигаться со скоростью 100 километров в час. Есть только одно место, где можно зафиксировать встречную скорость в 200 километров час. Это место – сам поезд (один или второй). Скорость поездов друг к другу могут замерить только их машинисты и больше никто, понимаете? То же и с лучами света. Представьте, что на концы этих лучей мы посадили по человеку-машинисту (хотя это невозможно) и поставили бы физический прибор, спидометр. Что с ними сталось бы на скорости триста тысяч километров в секунду? Если коротко, то им бы показалось, что каждый из них стоит на месте, является точкой отсчета, а вся Вселенная пролетает мимо них. Луч света, летящий навстречу каждому из них, движется не с двумя, а всего с одной скоростью света.

– В этом и есть самый непонятный момент. Позвольте привести мне другой пример. Всем понятно, что чем быстрее движется предмет, тем больше из-за своей инерции он весит. Представьте человека, разогнавшегося почти до скорости света. Его вес вырастет до тысяч тонн, а часы на его руке будут весить десятки тонн. Разумеется, стрелки таких часов из-за своей огромной тяжести будут двигаться все медленнее. Процессы внутри человека тоже замедлятся с точки зрения стороннего наблюдателя. Наконец, когда человек достигнет скорости света (хотя это невозможно, так как его вес стал бы бесконечным), часы на его руке просто остановились бы. Для предмета, несущегося со скоростью света, с точки зрения стороннего наблюдателя, времени не существует. Его часы стоят. Он сам есть точка отсчета всего вокруг. Так же ощущает себя и человек, несущийся на луче света ему навстречу. Им обоим кажется, что они стоят посреди Вселенной, а скорость встречного луча, направленного на них из любой точки космоса, равна одной скорости света, а не двум, как в случае поездов.

Эйнштейн отреагировал неопределенно. Мой пример был слишком вольным с точки зрения физики, хотя и близким к сути этого сложного вопроса.

– Относительность времени сам я объясняю на таком примере. Допустим, вы сидите на платформе. Мимо вас с огромной скоростью проносится поезд. В вагоне от пола до потолка прямо вверх светит луч. Человеку в вагоне на любой скорости кажется, что луч светит абсолютно ровно. То есть время для него течет обычно. Но человеку на платформе из-за огромной скорости поезда кажется, что луч внутри вагона немного скошен вбок. Мелочь, кажется. Но именно она объясняет суть Вселенной. Если луч скошен вбок, значит, ему надо пройти большее расстояние от пола до потолка. Но мы знаем, что скорость света для любого наблюдателя постоянна. Свету нужна более высокая скорость, чтобы пройти более длинное, скошенное, а не прямое расстояние, но это по определению невозможно. Как же быть? Очень просто. Для наблюдателя на платформе само время внутри вагона на огромной скорости течет медленнее, чем для него. То есть, чтобы пройти на той же скорости большее расстояние, свет, с точки зрения наблюдателя, имеет больше времени. Теперь в нашей формуле все совпадает. Дальше, представим, что поезд разогнался еще сильнее и его скорость приблизилась к скорости света. В этом случае для человека в вагоне луч по-прежнему будет светить вертикально, сверху вниз. А человеку на платформе луч света покажется, наоборот, горизонтальным. То есть пространство внутри поезда, с его точки зрения, сожмется так сильно, что этот луч света внутри вагона для него никогда не пройдет весь путь от пола до потолка. Значит, для человека на платформе время внутри поезда, несущегося на скорости света, остановится.

Я внимательно выслушал гения, немного промолчал, и с некоторой горечью вздохнул.

– Господин Эйнштейн, мне кажется, мы разжевали суть относительности до крайней простоты. Сделаю последнюю попытку донести широкой публике суть ещё проще. Воспринимаемые нами базовые явления природы – пространство, время и масса в повседневной жизни кажутся нам неизменными, абсолютными. Но с точки зрения физики Вселенной они могут меняться в зависимости от скорости их движения относительно наблюдателя. Когда эта скорость приближается к скорости света, эти «абсолютные» вещи начинают вести себя странно. Масса резко растет, время сильно замедляется, пространство сжимается. Когда объект достигает скорости света, масса становится бесконечной (поэтому ничто не может достичь ее, кроме фотонов света, не имеющих массы вообще), а время полностью останавливается (с точки зрения стороннего наблюдателя). Впрочем, боюсь, что как бы мы ни старались, но большинство читателей нашей газеты суть вашей теории все равно не поймут.

– Ничего страшного. Кто-то обязательно поймет. А остальные… В конце концов, любой человек может спокойно, счастливо жить и не понимая этой теории. На медленных по космическим меркам земных скоростях эффекты релятивизма (искажения времени и пространства) так ничтожно малы, что, даже если бы они были в тысячу раз сильнее, чем они есть, мы бы их все равно нашими органами чувств никак не ощутили.

– Насколько я понимаю, мы с вами попытались объяснить специальную теорию относительности. Ваша общая теория относительности посвящена еще более глобальной тайне Вселенной.

– Да, верно. Если упростить ее, то речь идет о том, почему во Вселенной существует гравитация. То есть один массивный предмет притягивает другой. Например, каким образом масса нашего Солнца притягивает и удерживает вокруг себя планеты, включая нашу Землю.

– Как известно, этот закон открыл великий сэр Исаак Ньютон. Он описал его действие и привел точную формулу. Но он не смог объяснить природу этой величайшей силы Вселенной.

– Раскрыть эту тайну мне помог еще один сон. Правда, не детский. Однажды мне с ужасом привиделось, как лифт, на котором я спускаюсь, сорвался с тросов и падает в