Даниил Данин - Неизбежность странного мира

И укорочение длины линеек в направлении движения — тоже реальный физический процесс, которого сам наблюдатель никак не мог бы обнаружить, потому что все вокруг него и в нем самом подвергается такому же сокращению. Атомы сплющиваются, словно вместе со всем телом наблюдателя грудью прокладывают себе дорогу вперед, а какая-то преграда им мешает. В направлении движения сплющиваются молекулы. Ячейки кубической кристаллической решетки превращаются в параллелепипеды, шары — в эллипсоиды, круги — в эллипсы… Скорость света в этом смысле подобна какой-то невидимой преграде, о которую сплющиваются тела: чем ближе к этой скорости, тем больше сокращение расстояний в направлении движения.

Так легко подсчитать, что земной шар, летя вокруг Солнца со скоростью 30 километров в секунду, уплощается по диаметру вдоль линии полета примерно на 6 сантиметров. И если бы вращение Земли вокруг Солнца стало бы вдруг заметно быстрее, это уплощение стало бы еще значительней, а земные часы замедлили бы свой прежний ритм и стали бы уже не прежними часами.

Нет универсальных часов и универсальных линеек! Пространственно-временные отношения в природе изменчивы. Они прямо зависят от относительного движения материальных тел.

И снова: это относительное перемещение материи не может происходить со скоростями большими или равными световой. Раньше старому учителю открылось одно препятствие для достижения скорости света — масса тела возрастает до бесконечности при подходе к этому пределу. Теперь возникли еще два неодолимых препятствия: собственное время движущегося тела бесконечно замедляется с приближением скорости к световой, а собственная его протяженность в направлении движения бесконечно сокращается.

Вообразим ракету, летящую со скоростью фотона. Она стала бесконечно тяжелой, часы на ней перестали идти, а сама она превратилась в плоского призрака, утратив длину в направлении полета. У всякого тела три измерения: высота, ширина, длина. Секунды на нашей ракете сделались бесконечно долгими, а длина сморщилась до нуля. Исчезнувшее время и потерянное измерение — вот цена скорости света! Слишком дорогая цена. Мы сказали: вообразим такую ракету. Но, оказывается, ее нельзя вообразить. Она бессмыслица, праздный вымысел, вздор.

Скорость света трижды недостижима. Три запрета поставила природа перед материальными телами, стремящимися к этой скорости, и все три запрета нерушимы!

Но вот тут-то и возникает последнее наше тяжкое сомнение, от которого не уйти: все-таки что же такое загадочный фотон, который наперекор этим трем запретам и материален и движется с запрещенной скоростью света? Нулевая масса покоя позволяет ему только с такою скоростью и существовать. Но эта же скорость превращает его для любого наблюдателя в плоского призрака с двумя измерениями. И эта же скорость лишает его собственного времени — каждая секунда по «фотонным часам» равна вечности. Помните, мы говорили, что для фотона словно бы не существует времени? Это действительно так.

Что же он такое, этот фотон, эта частица света, в материальности которой нельзя сомневаться? Частица ли он? Тело ли он в том смысле, в каком мы говорим о других материальных телах? Вот в чем состоит наше последнее сомнение.

Но давайте отправимся на минуту в область фантастики просто так — для роздыха, и еще для того, чтобы отвлеченности, заполнившие предыдущие страницы, немножко оделись для нас в плоть удивительной реальности завтрашней техники и коснулись жизни размышляющих о будущем людей.

У каждого десятилетия — свои научные страсти. У каждого поколения мальчиков — свои всепоглощающие увлечения.

Необыкновенно приятно думать об интернациональном братстве бескорыстно любознательных ребят. Как это они общаются друг с другом через моря и материки, через горы и пустыни, не зная языков, не спрашивая разрешения старших?

Но вот приходят 20-е годы, и всюду на земле эти высоколобые мальчишки с надутыми губами, внимательно-рассеянными глазами, гибкими пальцами, все они почему-то начинают мастерить радиоприемники, читать книжки про теорию относительности, спорить о времени и пространстве… Точно условились! Точно неведомый штаб разослал им всем один и тот же приказ, где сказано, что главное в науке идущего десятилетия, в какие мечты сейчас надо играть, из-за чего ссориться, в какие домодельные изобретения вкладывать досуг и сбереженные копейки, центы, сантимы, пенсы…

Потом приходят 30-е годы, и, послушные неписаным велениям неведомого штаба своего великого братства, они, то есть уже не они, а их подросшие братья, принимаются за модели скоростных самолетов и спорят о строении вещества. Атомы и авиация — их навязчивые идеи…

Потом приходят 40-е годы и вторая мировая война, и они, наши мальчики, конечно, в заговоре против фашизма: их безудержное воображение раньше ученых создает атомную бомбу и радиолокацию и сверх того всяческие «лучи смерти» — словом, все, что могло бы мгновенно сокрушить гитлеровские армии.

А после войны, уцелевшие и возмужавшие, новые представители международного братства всеведущих мальчиков негласно уславливаются: «Теперь атомная энергия — главное! Читайте о меченых атомах! Мечтайте о термоядерных установках! Спорьте с каждым неверующим о нашем великом законе — Е равняется ЭМ ЦЭ квадрат! И какая-то кибернетика появилась — внимание, внимание, не упускайте ее из поля зрения!»

А потом приходят 50-е годы, и покорение космического пространства берет в полон все мысли, все помыслы безусых граждан земного шара (нет, они-то знают, что это вовсе не шар, а геоид!). Это они, наши мальчики, шлют со всех концов геоида письма по адресу «Космос, Москва» с предложениями-просьбами взять их в первый рейс на Луну, на Марс, на альфу Центавра. И на конвертах марки — памятник Ленину, пальмы Африки, виды Пекина, профили английских королей, небоскребы Манхеттена…

И теперь одна забота омрачает головы мальчиков-астронавтов. Впрочем, почему только мальчиков? Девочки, равноправные участницы их братства, дали математике и физике Софью Ковалевскую, Марию и Ирен Кюри, Лизу Мейтнер, By Хьен-сюн… Они имеют право на те же заботы. И они встревожены вместе со своими сверстниками: «Как быть с ракетными скоростями, если скорость света — непереходимый предел для любого тела? Разве посетят когда-нибудь люди отдаленные галактики, если путь до них измеряется миллионами световых лет? Никакой человеческой жизни не хватит на дорогу туда и обратно, даже при полете со скоростью света. Как планировать покорение вселенной, если предел скоростей связывает человечество по крыльям?..»

Самые осведомленные из них утешают еще несведущих: на межзвездном корабле течение времени замедляется по сравнению с ритмом времени на оставленной Земле. Об этом теперь особенно часто пишут ученые.