Даниил Данин - Неизбежность странного мира

— Прекрасный век естествознания! Дарвин, Лобачевский, Фарадей, Менделеев, Максвелл…

— О, еще бы! Но дело в том, что за ним пришел двадцатый. Эйнштейн, Павлов, Резерфорд, Бор… За одну только первую четверть нашего столетия наука узнала столько нового и неожиданного о природе, что нынешний век сразу стал достоин своего великого предшественника и, пожалуй, даже превзошел его. Так мне кажется. Но мы совсем забыли про массу покоя световой частицы.

— Я-то не забыл! — возразит старый учитель. — А вот вы, видимо, решили отделаться от меня обычными ссылками на новаторские, но непонятные идеи двадцатого века. И отчего это именно в двадцатом веке столько непонятного появилось и в искусстве и в науке? — усмехнется он, но прикусит язык, вспомнив, очевидно, про непонятный эфир, про сомнительную пустоту, про необъяснимое действие на расстоянии, про наивные атомы-шарики… — Нет, так дело не пойдет! — добавит старый учитель. — Я люблю ясность. Я человек не трусливый — я даже фактов не боюсь, а уж логики-то и подавно. И не думайте, что я хочу вас любой ценой опровергнуть, я хочу вас только понять.

— Спасибо, черт возьми. Тогда все будет в порядке! — воскликнет обрадованный физик. — Факты и логика, логика и факты! Про теорию относительности вы что-нибудь знаете?

— Почти ничего. Общие слова.

После коротенькой паузы физик скажет:

— Ну и прекрасно. Сейчас вы неизбежно сами придете к ее идеям… Итак, какой же вывод вы сделали из утверждения, что масса покоящегося фотона равна нулю? Вы вспомнили, что покой — вещь относительная. Бесспорно. А затем вы предположили, что если вам удастся лететь вместе с фотоном, то для вас он будет покоиться и, следовательно, масса его станет для вас нулевой, и он исчезнет. А в это же самое время он будет продолжать существовать для других! Так как очень понятно, что это вопиющая чепуха, или, как вы только что заметили, чертовщина, то остается искать изъяны в вашем рассуждении.

— Но оно так просто и безупречно! — улыбнется старый опытный спорщик. — Конечно, фотон будет продолжать существовать, даже когда я его догоню. Но тогда, следовательно, он не окажется в состоянии покоя по отношению ко мне, потому что иначе он исчез бы… Однако это же, согласитесь, бессмыслица: мы летим рядом, а покоя друг относительно друга у нас нет? Не понимаю, как это возможно. Хоть объявляйте меня недорослем или старым дураком — не понимаю, как это возможно?

— Конечно, это невозможно. Мы не замечаем полета Земли, потому что летим вместе с нею. Какой же у нас остается логический выход? Раз уж вы не боитесь логики, выход остается один: считать, что вы никогда не сможете лететь рядом с фотоном. Представьте себе, что вам посчастливилось быть гимназическим учителем мальчика Альберта Эйнштейна. Тогда на его вопрос вы должны были бы ответить, что попытка поймать, или, точнее, догнать, световой луч заведомо обречена на неудачу. Вот в чем все дело.

— Обречена на неудачу заранее? Что это значит? Ах, понимаю, вы, очевидно, хотите сказать, что я технически не смогу достигнуть скорости света? Это, наверное, действительно трудно. Но это же несерьезный разговор: я проделываю мысленный опыт. Меня совершенно не интересует, как я приобрету скорость фотона. Мы в девятнадцатом веке, да и наши предки тоже никогда такими вещами при рассуждениях не интересовались.

— Напрасно… — скажет физик. — Как вы будете приобретать такую скорость, действительно совершенно не важно. Но сможете ли вы ее приобрести принципиально, допускают ли это физические законы природы, а не только наше, математическое воображение, это очень важно. Вы же материалист. Мы только что убедились, что если бы это было возможно, то фотон исчез бы, в то же время продолжая существовать. У нас нет выбора: это невозможно. Согласны?

— Согласен… — подумав, ответит честный учитель. — То есть я был бы согласен, если бы фотон двигался с бесконечной скоростью. Тогда предположение, что я лечу рядом с ним, и вправду потеряло бы всякий смысл: при бесконечной скорости ни фотону, ни мне не нужно было бы никакого времени, чтобы оказаться где угодно — у соседнего дома, у Луны, у Крабовидной туманности, словом — на любом расстоянии от места вылета. Потому что, если бы на это требовалось какое-нибудь, пусть самое маленькое, время, наша скорость не была бы бесконечной. При бесконечной скорости фотон или я могли бы в момент вылета находиться и в самом месте вылета и как угодно далеко от него. Физически, бесконечная скорость — бессмыслица. Слава богу, мы живем не во времена Ньютона, когда считалось, что физическое действие может распространяться мгновенно: ведь именно так действовали у Ньютона силы тяготения — не мне вам об этом рассказывать и не мне вам напоминать, что скорость света была измерена еще при его жизни, что она велика, а все-таки конечна — триста тысяч километров в секунду. Значит, фотон движется именно с такой быстротой. Что же может мне помешать набрать такую скорость — триста тысяч километров в секунду? Не практически, а принципиально? Это запрещают какие-нибудь законы природы? Мне это неизвестно.

— В девятнадцатом веке это никому не было известно, — улыбнется физик, — кроме самой природы. А она нема, пока ее не спрашивают, и вслух своих законов не рассказывает, хотя вовсе их и не скрывает. Но мы с вами рассуждаем как ученые, и в каком бы веке мы ни жили, если бы нам уже были известны два факта: первый — что масса частицы света в покое равна нулю, и второй — что скорость этой частицы равна тремстам тысячам километров в секунду, мы неизбежно сделали бы вывод, что никакое материальное тело не может набрать такой скорости. Иначе фотон оказался бы по отношению к этому телу в покое и должен был бы почему-то исчезнуть. А в чудеса мы не верим.

— Не верим! — отзовется старый учитель.

— Стало быть, в природе существует предельная физическая скорость. Это скорость света. Сначала кажется, что с этим трудно примириться. Но вы сами только что убеждали меня, что бесконечная скорость реального движения — физическая бессмыслица. Стало быть, уж вас-то существование предельной скорости не очень должно смущать. Кстати, вот ещё один занятный довод в пользу скорости света, как предела скоростей… Представим на минуту, что все-таки вам удалось лететь быстрее светового луча. Тогда вы постепенно догоняли бы свет, испущенный источником до момента вашего вылета. Сначала догнали бы, скажем, вчерашний свет, потом — позавчерашний, потом — свет, покинувший источник еще год назад. И так далее. Если бы таким источником было зеркало, отражающее жизнь, вы сначала увидели бы картину вчерашнего дня, потом догнали бы картину еще более раннюю, потом — еще более раннюю. Словом, вы двигались бы из настоящего в прошлое. Причины и следствия в таком отражении процесса жизни поменялись бы местами.