Феномен времени

У влюбленных есть такая игра. Если им случается порознь встречать какой-то праздник, они, бывает, договариваются точно в условленный срок послать друг другу мысленный поцелуй. Все дело здесь именно в точности: говорят, что при этом можно ощутить даже прикосновение губ возлюбленного или возлюбленной, услышать интимное приветствие, переданное по каким-то телепатическим каналам. Если же одновременность не выдержана строго, такого эффекта уже нет...

Не будем смеяться над этими сантиментами. Попробуем лучше понять, как удается двум людям, находящимся в различных местах, уловить один и тот же миг.

Первая наша мысль: эти люди просто смотрят на часы - естественно, каждый на свои... Правда, часы - вещь ненадежная: одни чуть-чуть уйдут вперед, другие отстанут - в результате, смотришь, уже значительная ошибка. Однако эта ненадежность и неточность - обстоятельство сугубо техническое, как бы это сказать, мелкое, что ли. Мы же собираемся рассмотреть вопросы в высшей степени принципиальные. Поэтому будет естественным пренебречь несовершенством изделий часовой промышленности и допустить, хотя бы условно, что влюбленные перед расставанием запаслись идеально точными хронометрами, причем весьма тщательно сверили их между собой.

Но тут уже возникает проблема в полной мере принципиальная: одинаково ли вообще время «там» и время «здесь»? В конце прошлого столетия, еще до создания теории относительности, возникли первые подозрения, что время не только не субъективно - это понимал еще Ньютон, - но и не абсолютно, как полагал великий английский ученый. Появились первые догадки, что время - физический феномен, подверженный изменениям, как и все остальное. Постепенно эти догадки превратились в твердое убеждение.

Раз так, то же ли самое время в разных местах, - это нам должен сказать эксперимент.

Уравнение с двумя неизвестными

Что же, подумает читатель, эксперимент можно поставить просто: оба человека, находящиеся в разных городах, всего-навсего должны включить радио и дождаться сигнала точного времени...

Вообще-то, если говорить строго, одно и то же мгновение они могут не уловить и в этом случае. Ведь «точное время» - это время в каком-то еще одном, третьем пункте, там, где находятся эталонные часы. Чтобы передать сигнал с этого пункта на радиостанцию, а потом на приемники наших радиослушателей, тоже нужен какой-то срок. Поэтому к номинальному значению передаваемого времени мы должны прибавить две поправки...

Как же вычислить поправки, учитывающие время распространения радиосигнала? Естественно, для этого мы должны знать расстояние от радиостанции (там же, предположим, помещаются и эталонные часы) до каждого из «влюбленных» и скорость движения сигнала в том и другом направлении.

Прежде всего нас, конечно, интересует «влюбленный», который находится от радиостанции дальше: для него поправка будет наиболее существенной. Поэтому с него и начнем.

Допустим, мы узнали, сколько километров между ним и радиостанцией. Остается определить, какова скорость света в соответствующем направлении. Попробуем снова поставить эксперимент. Предположим, что наш «влюбленный» звонит на радиостанцию и просит принять его собственный «сигнал точного времени», который он пошлет своим любительским передатчиком как раз в тот момент, когда примет соответствующий сигнал этой широковещательной станции.

На радиостанции люди занятые. Но, как говорится, во имя высоких целей науки они готовы участвовать в опыте. Сигнал послан, «отражен» и принят. Разделив удвоенное расстояние между станцией и радиолюбителем на время, прошедшее с момента отправления первичного сигнала до приема «отраженного», получают... Что же получают? Да, точно, таким путем наши экспериментаторы получают среднюю скорость радиосигнала, прошедшего путь туда и обратно.

Но ведь нам нужна не средняя скорость, а точное ее значение только в одном направлении, в направлении «туда», - от станции к радиолюбителю.

К сожалению, определить скорость света лишь в одном направлении совершенно невозможно. Чтобы найти ее, наш «влюбленный» должен был бы обладать хронометром высокой точности, полностью синхронизированным с эталонными часами (часами на радиостанции). Однако весь этот эксперимент для того и затеян, чтобы добиться такой синхронизации.

Получается уравнение с двумя неизвестными; путь, деленный на скорость, равняется времени; скорость и время - неизвестные, икс и игрек. Мы оказались в тупике...

С помощью новейшей техники

Нельзя ли, однако, не измеряя непосредственно скорости «туда» и «обратно», все-таки сопоставить их так или иначе, каким-нибудь хитроумным способом? Ведь техника эксперимента совершенствуется так стремительно. Не то чтобы физиков волновали нужды телепатии, но ведь, что ни говори, на истине о постоянстве скорости света держится вся теория относительности.

Попытки придумать такой эксперимент предпринимаются давно. При этом, в самом деле, каждый исследователь старается использовать новейшие методы и средства. Один из таких экспериментов провели в начале шестидесятых годов английские физики Д. Чэмпни и П. Муи. Этот опыт опирался на открытый незадолго перед тем знаменитый эффект Мессбауэра.

На одном конце горизонтального стержня помещался радиоактивный изотоп - источник гамма-лучей, на другом - приемник излучения. Стержень устанавливали внутри стеклянного сосуда, из которого выкачивали воздух. Создавались условия, когда приемник излучения поглощал полную энергию посылаемых гамма-квантов - происходило так называемое резонансное поглощение.

• Страницы:
• 1
• 2
• 3
• 4
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.