Валерий Демин - Циолковский

Релятивисты попытались оспорить выводы Эренфеста, опубликовав на страницах одного из специальных журналов свои аргументы. Но они оказались малоубедительны, и тогда Эйнштейн нашел другой «контраргумент» — помог оппоненту получить должность профессора физики в Нидерландах, к чему тот давно стремился. Эренфест перебрался туда в 1912 году, и тотчас же из книг о частной теории относительности исчезло упоминание о так называемом парадоксе Эренфеста. О нем предпочли попросту забыть.

Лишь в 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был проверен на практике. Американский физик Томас Фипс сфотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Снимки эти должны были послужить доказательством формул Эйнштейна. Однако вышла промашка. Размеры диска — вопреки теории — не изменились. «Продольное сжатие» оказалось чистейшей фикцией. Фипс направил отчет о своей работе в редакцию научно-популярного журнала «Nature». Но там его отклонили: дескать, рецензенты не согласны с выводами экспериментатора. В конце концов статья была помещёна на страницах некоего специального журнала, выходившего небольшим тиражом в Италии, и осталась, по существу, незамеченной.

Точно так же обстоит дело и с десятками и сотнями других экспериментальных данных, которые якобы подтверждают релятивистскую теорию. Георг Галецки и Петер Марквардт скрупулезно проследили историю каждого такого «эксперимента». Вот лишь два показательных примера из книги «Реквием по частной теории относительности». Первый эксперимент, проведенный ещё в 1950-е годы, касался определения среднего времени жизни мюонов — частиц, возникающих при столкновении частиц космического излучения с молекулами воздуха. Обычно мюоны живут всего две миллионные доли секунды, а затем распадаются на какие-то другие частицы. Происходит все это в 20–30 километрах от поверхности нашей планеты. Следовательно, достичь Земли мюоны не могут. Однако их все-таки обнаруживали у самой её поверхности. В чем же дело? Долгое время в ходу было следующее объяснение. Скорость движения мюонов крайне высока, значит, время для этих частиц, согласно теории относительности, меняется. Мюоны, как можно предположить, не старятся и достигают Земли, тем самым подтверждая выводы Эйнштейна. Экспериментальное доказательство налицо! Однако результаты исследований, проведенных ещё в 1941 году, выявили следующее. Во-первых, мюоны образуются на любой высоте, в том числе и невдалеке от поверхности Земли. Во-вторых, мюоны живут дольше вовсе не потому, что время для них растягивается, как гласит теория Эйнштейна, а потому, что из-за своей высокой скорости они не так часто сталкиваются с другими частицами.

Второй эксперимент провели в 1972 году американцы Джозеф Хефеле и Ричард Китинг. В течение пяти суток они летели на двух самолетах вокруг земного шара в противоположных направлениях. Один из них двигался строго на восток, другой — на запад. На борту обеих машин находились синхронно работавшие атомные часы. К концу эксперимента ученые должны были зафиксировать, согласно теории относительности, некоторую разницу во времени. Вернувшись с небес на землю, оба ученых заявили, что расчетные данные подтвердились. Однако только теперь, изучив материалы эксперимента, Галецки и Марквардт убедились, насколько сомнительны тогдашние выводы. Хефеле и Китинг определили, что разница во времени составила 132 наносекунды. Однако погрешность измерения самих атомных часов составляла 300 наносекунд! Следовательно, разница вполне укладывалась в пределы погрешности. Более того, исследователи во время полета вновь и вновь синхронизировали часы. Таким образом результат, полученный ими, никак не может подкрепить теорию относительности.

Многие отечественные ученые также со значительной долей сомнения относились к релятивистской теории. Среди них академики Мстислав Всеволодович Келдыш и Сергей Павлович Королев. И связано это было не с теоретическими предпочтениями или симпатиями, а с теми практическими задачами, которые приходилось решать советской науке в процессе освоения Космоса. Так, эхолокация планеты Венеры, проводившаяся первоначально на основе релятивистских расчетов (то есть без учета реальной скорости мощного радиолокационного сигнала), в свое время окончилась неудачей. Чтобы подогнать расчетно-экспериментальные данные к реальным результатам, ученым пришлось условно «переместить» Венеру примерно на 700 километров, дабы свести концы с концами. Аналогичные «сбои» произошли при запусках космических аппаратов «Фобос-I» и «Фобос- II» к Марсу, закончившихся, как известно, безрезультатно.

Какой же физический смысл имеет, в таком случае, скажем, знаменитое релятивистское «растяжение» временного интервала, или, по-другому, — «замедление» времени? Циолковский отвечал на этот вопрос так: «Замедление времени в летящих со субсветовой скоростью кораблях по сравнению с земным временем представляет собой либо фантазию, либо одну из очередных ошибок нефилософского ума. (…) Замедление времени! Поймите же, какая дикая бессмыслица заключена в этих словах!»

В самом деле, из двух релятивистских формул, хорошо известных из школьного курса физики, следует, что в материальной системе отсчета, движущейся равномерно и прямолинейно относительно условно покоящейся системы и связанного с ней наблюдателя, временные промежутки «растягиваются» (течение времени «замедляется», отчего родители-космонавты могут якобы оказаться моложе собственных детей, оставшихся на Земле), а пространственные длины сокращаются. Так ли это? Весь вопрос в том, как понимать фиксируемое «растяжение» и «сокращение». Вытекает ли из формул, что «замедляется» всякое время, связанное с перемещающейся системой отсчета, — и продолжительность жизни, и процессы мышления или рефлексы и биоритмы? И действительно ли укорачивается космический корабль, сплющиваются в нем все предметы, живые организмы и сами космонавты? Если рассуждать последовательно-реалистически, то упомянутые эффекты непосредственно из релятивистских формул не вытекают, а являются следствием их свободного истолкования.

Формула, как это ей и положено, описывает (отображает) строго определенные физические параметры и процессы, которые, собственно, и фиксируются в виде символических обозначений. Физическая формула может описывать только физические (а не химические, биологические, социальные) закономерности. Прямая экстраполяция формул на целостную Вселенную также недопустима. В данном смысле приведенные выше релятивистские формулы раскрывают всего лишь объективное отношение между механическим перемещёнием тела и синхронно-совместным с ним движением света. Соотнесенность этих двух физических явлений зафиксирована в подкоренном соотношении двух совершенно различных скоростей — 1) скорости равномерного и прямолинейного перемещёния инерциальной системы) и 2) скорости света, движущегося параллельно той же системе. И то и другое соотносится с третьим элементом реального трехчленного отношения — условно неподвижной системой отсчета.