Бегство от удивлений. книга для юных любителей физики с философским складом ума - Анфилов Г.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Реабилитация спринтера
При проектировании космической карусели обсуждались, быть может, два варианта ее конструкции. В первом лредлагалось спицу жестко скрепить с осью (как в колесной паре железнодорожного вагона), чтобы ось вращалась вместе со спицей. Это удобно и просто. Однако по непонятным причинам бьіл принят второй, менее удачный вариант — спица надета на ось свободно и кружит вокруг нее в подшипнике (вроде велосипедного колеса). Так и сделали карусель. И, запуская ее, ось установили неподвижной относительно звезд. (Как это устроили, я не знаю, но, допустим, устроили.)
Спица стала двигаться относительно оси и, следовательно, относительно звезд. Благодаря такой конструкции карусели Клио (тому, кто сидит на неподвижной оси) особенно ясна причина разногласий в оценке забега Клиотти. Ведь ось неподвижна, а стадион относительно нее движется. В любой достаточно малый отрезок времени можно считать, что стадион движется относительно оси равномерно и прямолинейно. Значит, Клио может вспомнить частную теорию относительности и учесть релятивистские эффекты. По его отсчету продольные (перпендикулярные к спице) длины стадиона будут короче, секунды же стадиона — дольше. Соответственно, дистанция забега Клиотти короче, длительность забега больше, чем для него самого и для окружающих его бдительных и пунктуальных судей.
К такого рода поправкам мы, кажется, уже привыкли с одиннадцатой главы.
201Значну, для Клио разница в длинах и длительностях стадиона ясна.
Поэтому он знает, что в собственном времени и расстоянии стадиона Клиотти поставил-таки рекорд. Судьи правы.
Но как объяснить это вам и болельщикам, сидящим на спице? Вы ведь неподвижны относительно стадиона. Стадион и вы покоитесь в одной и той же жесткой системе отсчета. И тем не менее и вы и болельщики отметили те же самые изменения стадионного времени и стадионной длины, что и движущийся относительно стадиона Клио.
Почему?
Именно потому, что вертится космическая карусель. Именно потому, что движение стадиона не прямолинейное.
Публика, сидящая на спице рядом с осью, в каждый момент времени имеет меньшую скорость относительно оси, чем обитатели стадиона, укрепленного на самом конце спицы. Это понятно всем, кто хоть раз в жизни вертел пращу или закидывал удочку: конец лески с грузилом и крючком движется быстрее, чем ее начало, привязанное к удилищу.
А раз ваша скорость относительно оси мала, то и релятивистские эффекты относительно оси ничтожны. Во всяком случае, приближаясь по спице к оси, вы можете свести их на нет.
Вот резко утрированный пример. Стадион на 300-километровой спице делает 30 оборотов в секунду. Тогда он мчится относительно оси со скоростью 100 тысяч километров в секунду. Треть скорости света! Релятивистские эффекты стадиона с оси вполне заметны. А зритель, сидящий на спице в метре от оси, плетется относительно оси всего лишь со скоростью звука. И никаких релятивистских эффектов практически нет.
Словом, раз уж вы — болельщик, сидящий на спице у оси, то у вас метры такие же, как у Клио, и ваши секунды такие же, как у Клио. А поэтому ваша точка зрения и точка зрения Клио на метры и секунды стадиона практически совпадают. Если для него стадионные сантиметры укорачиваются, значит, и для вас тоже, если для него стадионные секунды удлиняются, значит, и для вас тоже.Шаг через века
Сведениями, добытыми на сотой Олимпиаде, я воспользуюсь, чтобы выполнить обещание, данное в начале этой главы,— объясню, каким способом вы, человек XX века, не старясь, попали на Олимпийские игры в XXIII век.
Теоретически (и фантастически) для обгона столетий годится устройство, называемое центробежной машиной времени. Войдя в нее, погружаешься в замедленное время: сутки в машине равны году или столетию вне ее. Степень замедления зависит от настройки.
На пульте машины есть регулировочная ручка. Оператор ставит ее на цифру «2» — время внутри машины течет вдвое медленнее, чем снаружи. Поставил ручку на «1000» — время в машине замедлено в 1000 раз. Удобно и практично. Кроме того, на пульте размещены всевозможные экраны, кнопки, телефоны. Есть еще люки для передачи пищи тем, кто находится внутри. Пользоваться этими люками придется не часто: при времени, замедленном в тысячу раз, обитатель машины будет обедать раз в три года (это, разумеется, наши, внешние три года, которые для него, сидящего в машине, составят одни сутки).
Ну, снаружи мы машину оборудовали. А внутри она устроена еще проще. Ничего таинственного и нового.
Открываем двери. Входим. Видим внутри карусель. Да-да, опять карусель, но маленькая, сказочно сверхпрочная, способная крутиться с гигантским числом оборотов (что-нибудь порядка десятка миллионов в секунду). Или, если хотите, центрифуга — наподобие той, в которой тренируют космонавтов, только неизмеримо более быстрая.
Ручка регулировки темпа времени соединена с редуктором — чем быстрее вращение карусели, тем медленнее в ней течет время.
Действие машины понятно всем, кто внимательно прочитал предыдущие страницы. Время в ней тормозится по той же причине, по какой оно тормозилось, с точки зрения болельщиков у оси, на стадионе космической карусели. Вот и весь секрет.