Чарльз Флауэрс - 10 ЗАПОВЕДЕЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ИДЕИ XX ВЕКА

В качестве еще одного наглядного примера отсутствия «абсолютного времени» рассмотрим следующую гипотетическую научно-техническую проблему, которая, как будет показано чуть ниже, уже переходит в разряд реальных. Предположим, что в какой-то из близких к нам галактик (например, находящейся всего лишь на расстоянии 100 000 световых лет от Солнца) существует развитая цивилизация, способная создать сверхмощный телескоп, позволяющий наблюдать происходящие на Земле события. Очевидно, что, включив такое устройство, любознательные инопланетяне увидят наше далекое прошлое, т. е. маленькие группы гоминидов вида Homo sapiens, скитающихся по саваннам Восточной Африки. Если инопланетяне сделают видеозапись и вышлют «кассету» потомкам этих первых людей (например, для использования в учебных целях), то даже при очень высокой скорости пересылки (в любом случае она не может превышать скорость света) мы получим кассету чуть позднее 100 000 года. Другими словами, необходимо учитывать, что каждый небесный объект, звезда или целая солнечная система имеет, строго говоря, свое собственно время, а «наше время» правильно и имеет смысл только в «нашем переулке».

Кстати, описанная выше межзвездная пересылка сигналов уже началась, так как в 1974 г. с радиотелескопа на острове Пуэрто-Рико было послано первое простое изображение в направлении огромного звездного скопления, обозначаемого астрономами М13. Оно насчитывает сотни тысяч звездных систем, и если через 21 000 лет на какой-либо из тех планет будет существовать достаточно развитая цивилизация, то она получит наше послание и поймет, что на Земле есть разумные существа. Однако даже если обитатели М13 немедленно отправят ответное «письмо», то мы получим его только еще через 21 тысячу лет. Ситуация для организации переговоров представляется довольно безнадежной, поскольку обмен даже простыми репликами (вопрос – «Эй, есть тут кто-нибудь еще?», ответ – «Да-да, мы здесь!») будет длиться более сорока тысячелетий.

В массовом сознании работа ученого всегда связана с огромными лабораториями, сложными приборами и таинственными экспериментами, поэтому следует особо подчеркнуть, что Эйнштейн практически всю жизнь оставался «чистым» теоретиком. К удивлению (а иногда и к раздражению) многих коллег, он интуитивно находил блестящие решения сложных проблем и уже позднее начинал придумывать различные мысленные эксперименты для их доказательства. При этом психологически интересно, что Эйнштейн не любил (а возможно, не мог) объяснять ход своих рассуждений и развития интуитивных догадок. Многие мысленные эксперименты Эйнштейна, позднее ставшие классическими и общеизвестными, были связаны со сложными физическими и философскими проблемами. С ранней молодости Эйнштейну нравилось придумывать ситуации, возникающие при движении объектов со скоростью света, например воображать путешествия на гребне световой волны или представлять такое путешествие с зеркалом в руках. При этом Эйнштейн был твердо убежден, что эти сложные эксперименты должны быть обязательно представлены и объяснены в рамках здравого смысла (это еще раз свидетельствует, что его поразительные открытия не имеют ничего общего с метафизикой или мистикой).

Еще в юности Эйнштейн пытался представить себя пассажиром поезда, который мчится со скоростью света, и пытался понять, что должен видеть такой пассажир в зеркале, считая скорость света постоянной для пассажира (дальнейшие рассуждения, как ни странно, почти не зависят от того, соглашается ли кто-либо еще с этим условием). Может ли, рассуждал Эйнштейн, пассажир увидеть какие-то изображения в зеркале (свое собственное лицо или последний вагон поезда) и что он видит в действительности? Для получения изображения необходимо, чтобы луч света отразился от объекта (лица пассажира, последнего вагона и т. п.) и вернулся назад, а это представляется невозможным, поскольку сам поезд движется со скоростью света, а эта скорость (по определению) является предельной для всех объектов. Конечно, можно предположить, что в таком зеркале вообще ничего не отражается, но такой ответ противоречит здравому смыслу, который Эйнштейн всегда считал критерием истины, и поэтому такое решение он отвергал сразу.

Для понимания проблемы мы должны задуматься над тем, что видит наблюдатель, находящийся на платформе, мимо которой несется наш фантастический поезд. Наблюдатель может определить, что поезд движется со скоростью света (не забывайте, что эксперимент мысленный!), но пассажир не может видеть наблюдателя в зеркале. Для этого вновь необходимо, чтобы отраженный луч света догнал поезд и зеркало, т. е. двигался с немыслимой удвоенной скоростью света).

Размышляя над такими задачами более десяти лет, Эйнштейн пришел к некоторым выводам, которые противоречили интуитивному восприятию, но стали основой специальной теории относительности. Вообще говоря, еще до Эйнштейна многие выдающиеся ученые уже понимали, что существующая в классической науке парадигма абсолютного времени должна быть существенно пересмотрена. Среди них в первую очередь следует отметить великого французского математика и теоретика Жюля-Анри Пуанкаре, в трудах которого еще за три года до публикации первой работы по теории относительности Эйнштейн наткнулся на знаменитую фразу: «…абсолютное пространство не существует… как не существует и абсолютное время». Многие ученые ощущали наличие этой весьма серьезной проблемы физики, но для ее решения потребовались гений и упорство Эйнштейна.

Основные идеи теории относительности могут быть сформулированы легко и точно, но проблема заключается в том, что их трудно «перевести» на язык повседневного опыта по двум важным причинам. Во-первых, описываемые теорией эффекты просто не могут происходить в привычном нам мире, где скорости движения объектов (тех же поездов) всегда существенно меньше скорости света. Во-вторых (что, кстати, значительно важнее), соображения здравого смысла привели Эйнштейна к выводу, что окружающая нас реальность (увы?!) несколько «сюрреалистична». Начнем с простого определения, которое прекрасно известно даже офицерам дорожной полиции: скорость равна пройденному расстоянию, деленному на время. Определяя радаром скорость вашей машины в 100 км/час, полицейский вполне здраво исходит из того, что ваша машина проходит в час расстояние в 100 километров. Мы все соглашаемся с этим простым, кажущимся самоочевидным определением скорости, поскольку в нашем мире расстояние и время являются абсолютными величинами, т. е. ни один час не длится больше другого, а все километровые участки на шоссе равны друг другу и даже уже размечены соответствующими указателями или столбиками.