Бегство от удивлений. книга для юных любителей физики с философским складом ума - Анфилов Г.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Почему не было взрыва
Через несколько месяцев с пустыми руками, голодный и унылый, пират возвратился из своего тайного полета на Землю. Укрыл «Медузу» в густом кустарнике, выбрался в ближайший городок. Было пасмурно и сыро. Клио зашел в кафе, взял газету «Звездный вестник» и сразу же наткнулся на заметку под заголовком: «Невежественный пират».
В заметке точно описывался кровавый замысел Клио. В конце же сообщалось, что мину нашли работники космодрома, куда «Заря» прилетела через... двадцать минут после встречи с пиратом. Мину обезвредили за десять минут до назначенного взрыва! Дальше было напечатано: «Поиски преступника ведутся. Его приметы: очень быстрая реакция и незнание релятивистских эффектов».
Разбойнику стало не по себе. Тревожила опасность ареста и возмездия. Но главное — не укладывалось в голове то, о чем было рассказано в заметке. Ведь от места,
121 где он налепил на «Зарю» мину, до земного космодрома — по меньшей мере миллион миллиардов километров. Даже свет — самое быстрое в мире — мог пройти этот путь за год. А «Заря», выходит, проскочила его за двадцать минут!
«Вопиющая нелепость! — негодовал Клио.— Ничто телесное не может лететь быстрее света, это нарушило бы закон причинности!»
Горячий кофе с доброй порцией старого коньяка улучшил настроение преступника. «Вероятно,— думал .он,— в газете речь идет не обо мне. Я ведь находился слишком далеко от Земли. Наверное, моя мина разнесла другую ракету, а я не заметил вспышки взрыва, потому что он, может быть, был загорожен от меня каким-нибудь непрозрачным облаком космической пыли».
Клио повеселел. «Ха-ха,— злорадствовал он,— пока они тут ведут свои розыски, я еще поищу остатки разрушенного корабля. Каррамба!..»
Пират доел бутерброд с сыром и уже намеревался уйти, чтобы продолжить свое черное дело, как за столик сел незнакомец. Пронизывающий взгляд серых, с бесстрашной смешинкой глаз пригвоздил бандита к месту.
— К-кто вы? Ч-что вам нужно? — пролепетал побледневший пират.
— Моя фамилия Прошкин. Майор Прошкин из Уголовного розыска Солнечной системы,— прозвучал спокойный ответ.— И у меня к вам есть вопрос. Скажите, пожалуйста, что такое, по Эйнштейну, собственное время?
Пират молчал.
— А релятивистское время?
Клио не знал, что ответить. Его осведомленность в теории относительности оказалась явно недостаточной (впрочем, точно такой же, как и у моих читателей, дочитавших книжку только до этого места).
— Все ясно,— строго сказал проницательный майор.
На запястьях бандита щелкнули наручники. Прозвучала команда:
—¦ Пройдемте!
И пойманный пират под дулом пистолета понурившись зашагал в ближайшее отделение милиции.
Сейчас вы поймете, в чем дело. Щепчни пальцами
Вспомним вкратце логику нашего разбора теории относительности.
Вначале было 'рассказано -об опыте Майкельсона.
Из опыта Майкельсона я пров-ала баллистической •теории света извлечены два постулата Эйнштейна.
Из кажущейся противоречивости этих .постулатов последовала трудно представ»™ а я и непривычная относительность одновременности.
Сопоставление относительности одновременности с ¦принципом причинности выдвинуло запрет скоростей, превышающих световую, для любых сигналов.
Теперь предстоит понять знаменитую эйнштейновскую относительность времени. То есть согласиться, что ход часов зависит от движения наблюдателя.
Легче всего извлечь относительность времени из относительности одаовременности.
Если я одновременно (для себя) щелкаю пальцами на раздвинутых руках, то дли меня '-промежуток времени между щелчками равен нулю -(предполагается, что я это проверил спооабом Эйнштейн« — встречные световые сигналы вместе пришли в середину расстояния между парами щелкающих пальцев). Но тогда для любого наблюдателя, движущегося <«&<ж<т» относительно меня, щелчки будут не одтовремеиага. А значит, по его отсчету мое мгновение станет векое« длительностью.
Наоборот, если он щелкает палшами на раздвинутых руках и с его точки зрения щелчки одновременны, то для метя они -окажутся неодновременными. Поэтому его мгновение я воспринимаю как длительность.
Подобно этому, юое «чтотта мгновение» — очень короткая длительность— для движущегося наблюдателя растягивается. А его «почти мгновение» растягивается для меня. Сиовом, мое время для него замедляется, его же время замедляется для мензд.
Правда, в этих примерах не сразу видно, что во всех системах отсчета сохраняется направление времени — обязательно от прошлого к будущему. Но это легко доказать, вспомнив о запрете сверхсветовых скоростей, что делает невозможным движение во времени вспять.
Очень наглядно относительность времени видна в следующем эпизоде. Алла смотрит иа Эллу
Элла и Алла — космонавтки. Они летят на разных ракетах в противоположные стороны и проносятся мимо друг друга. Элла — хорошенькая и любит смотреться в зеркало. Алла — тоже. Кроме того, обе девушки наделены сверхчеловеческой способностью видеть и обдумывать неуловимо быстрые явления.
Итак, Элла сидит в ракете за штурвалом и поглядывает в зеркальце, висящее на боковой стене кабины. Разглядывает собственное отражение и размышляет о неумолимом беге времени. Там, в зеркале, она видит себя в прошлом. Ведь свет от ее лица сначала дошел до зеркала, потом отразился от него и вернулся обратно. На это путешествие света ушло время. Значит, Элла видит себя не той, какая она есть теперь, а чуть-чуть более молодой. Примерно на трехсотмиллионную долю секунды— так как скорость света равна 300 000 километров в секунду, а путь от лица Эллы до зеркала и обратно — примерно метру. «Да,— думает Элла,— время неумолимо. Даже увидеть себя можно только в прошлом!..»
