Эйнштейн был первым, кто имел мужество сказать, что если оба положения верны, то они не могут быть противоречивыми, что противоречие надо искать в наших представлениях о явлениях природы, а не в самой природе.

И Эйнштейн нашел условия примирения двух принципов. Оказывается, чтобы в этом разобраться, надо пересмотреть физические понятия пространства и времени, признать за ними свойства, непохожие на те, что признавала классическая, старая физика.

Оказывается, длина движущегося тела сокращается в направлении движения, причем тем больше, чем больше скорость тела приближается к скорости света. А масса тела при этом возрастает. Возрастает и длительность секунд. В будущем космическом корабле, летящем со скоростью, близкой к световой, затормозятся все процессы, если измерять их по часам, оставшимся на Земле. Медленнее будет биться сердце, медленнее развиваться растения, перемещаться часовая стрелка, колебаться электроны в атомах и т. д.

Отсюда и пример, приводимый физиками: если молодой человек, оставив годовалого сына, слетает на околосветовой ракете на звезду Вегу и, пропутешествовав год (по « ракетному» времени), вернется обратно, то сын его будет старше своего отца: ведь отец жил в замедленном ритме; его год может оказаться равным пятидесяти и более годам людей, оставшихся на Земле.

Все это кажется настолько невероятным, настолько противоречит здравому смыслу, общепринятым представлениям, что вначале даже многие физики не соглашались с Эйнштейном. Известен случай, когда один американский профессор, прослушав лекцию творца теории относительности, сказал ему:

- Мой здравый смысл не принимает вашу теорию. Он отклоняет все, чего нельзя увидеть собственными глазами.

- Ну что ж! - сказал Эйнштейн. - Кладите свой здравый смысл сюда, на стол. Начнем с того, что проверим его наличие.

Парадоксы времени

В самом деле, удлинение секунд на быстро движущихся телах кажется чем-то совершенно непостижимым, парадоксальным. А между тем положение теории, что в мире нет одного, единого для всех движущихся тел хода времени, что каждому движущемуся телу соответствует не только своя масса и скорость, но и свой собственный ход времени, блестяще подтверждается на практике.

Среди трех десятков мельчайших частиц материи, так называемых элементарных частиц, есть одна, носящая название мю-мезон. Время ее жизни - всего две миллионные доли секунды. Не успела она « родиться» (в результате распада более тяжелых частиц), и ее уж нет: она сама распалась на дочерние частицы.

Две миллионные доли секунды - это непостижимо малая величина. Человеку, чтобы моргнуть глазом, надо времени в пятьдесят тысяч раз больше. Но и такого более чем скромного срока существования мю-мезона оказалось достаточно, чтобы продемонстрировать одно из удивительнейших явлений природы.

Как показали опыты, « естественные» мю-мезоны (в отличие от искусственных, получаемых на специальных машинах) рождаются на высоте в десятки километров над уровнем моря. Но обнаруживают их и на поверхности Земли. Это обстоятельство потрясающе удивительно. Ведь предельная скорость в мире - скорость света - триста тысяч километров в секунду. Сколько же километров может пролететь мю-мезон за время своей жизни, если даже он будет лететь со скоростью света (чего на самом деле нет)? Возьмем карандаш и подсчитаем: 300 000 X X 0,000 002 = 0,6. Меньше километра. Всего 600 метров! Как же мю-мезон оказывается на поверхности Земли, умудряясь пролететь десятки километров?

Ответ тут один: мю-мезон летит со скоростью, близкой к скорости света, и поэтому - в полном соответствии с теорией относительности - его ход времени растянут настолько сильно, что частица успевает долететь до Земли, не распавшись.

Разумеется, растянуто это время только с точки зрения жителей Земли. Если бы мы могли уменьшиться до величины элементарной

частицы и, оседлав мю-мезон в момент его « рождения» , помчались бы с ним на Землю, то для нас время жизни нашего « конька-горбунка» было бы равно все тем же двум миллионным долям секунды.

« Резиновые» секунды, растягивающиеся при движении, - не единственный парадокс времени, открытый теорией относительности. Второй парадокс гласит, что - то, что представляется одновременным в одной системе тел, с точки зрения другой системы будет вовсе не одновременным.

Один английский физик описал такой фантастический случай. В курьерском поезде служили два брата-близнеца: один - машинистом, другой - кондуктором. И вот как-то ночью на поезд напали бандиты и убили их обоих. По показаниям пассажиров, убийство произошло в одно и то же время, только машинист был, как положено, в голове поезда, а кондуктор - на площадке заднего вагона. А через день после смерти братьев в Австралии умер их дядюшка и оставил одному из них наследство. Братьям уже было не до наследства. Но у них остались дети. Получить наследство должны были те из них, чей отец был убит позднее, потому что он некоторое время еще жил единственным 'наследником. Кому же присудить наследство?

Верховный суд пригласил на консультацию по этому вопросу физиков. И те решили, что в идеальном случае, если допустить, что оба брата умерли в движущемся поезде, в один и тот же момент, то с точки зрения неподвижного наблюдателя, стоящего на земле, каким является судья, раньше умер кондуктор. Свет от него, двигаясь вместе с поездом, раньше достиг наблюдателя на земле, чем свет от машиниста. Машинист был убит позднее. Следовательно, его дети должны получить наследство австралийского дедушки.

Так одновременное событие в одной системе было признано неодновременным в другой системе, и это строго научное - по теории относительности - обстоятельство было взвешено на весах правосудия.

Инерция и тяготение

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.