Игорь Водолеев - Где кот идет 3. Упругая вселенная

Теперь представим, что камень пролетает внутри большого ящика, который тоже можно бросать со скалы. Если ящик падает вертикально вниз, то относительно него камень движется равномерно и прямолинейно, то есть, по инерции. Это означает, что внутри ящика гравитации нет. Она стала ненужной, как только мы начали рассматривать движение камня относительно ящика. То есть, относительно системы, двигающейся неравномерно. Более того, мы можем устроить так, что камень будет лететь по параболе даже в отсутствие гравитационного поля. Переместим наш ящик в межзвездное пространство, где нет гравитации, и бросим камень вдоль оси ящика. Камень будет лететь по прямой линии. Повторим бросок и одновременно придадим ящику ускоренное движение перпендикулярно его продольной оси. Тогда в полном соответствии с принципом инерции камень относительно ящика будет двигаться ускоренно в противоположном направлении. Полное движение камня будет происходить по параболе так, как если бы внутри ящика действовало гравитационное поле.

– Что же отсюда следует? – задумался Пуанкаре.

– Это означает, – оживился Элберт. – Что действие гравитации можно уничтожать или воссоздавать путем выбора системы отсчета, которая движется с ускорением. Тем самым свойства гравитации можно исследовать, базируясь на законах инерции, которые уже известны. Для этого необходимо постулировать общий принцип относительности, согласно которому устанавливается равноценность систем отсчета, движущихся с ускорением. В частности, из данного принципа следует, что между инерцией и гравитацией нет никакой разницы. Просто у тел есть общее свойство, которое мы называем массой. В одних условиях ее можно трактовать как меру инерции, в других – как меру притяжения. А в целом – это один и тот же параметр.

– Понятно, – кивнул Пуанкаре. – Но не будет ли этот принцип очередным техническим приемом, который помогает упростить вычисления, но не имеет физического смысла?

– Отнюдь! – помотал головой Элберт. – Вы прекрасно знаете, что в свете теории относительности массу уже недостаточно трактовать как меру количества вещества. Из преобразований Лоренца следует, что масса тела неограниченно возрастает с приближением к скорости света, хотя количество атомов не изменяется. С другой стороны, из полевой теории следует, что масса тела является мерой гравитационной энергии поля, создаваемого данным телом.

– Справедливо, – согласился Пуанкаре. – Логика физической мысли обязывает нас сделать последний шаг по пути обобщения указанных фактов. Постулат о равноценности инертной и тяжелой масс необходимо сформулировать в виде принципа сохранения некоей обобщенной массы, аналогично принципу сохранения полной энергии.

– В таком случае, – поднял палец Элберт, – Эта обобщенная масса должна быть мерой полной энергии, заключенной в теле. Сохраняется масса – сохраняется энергия. Между ними имеется функциональная связь, это очевидно.

– Формула должна быть очень простой, – сказал Пуанкаре, запуская пальцы в густую бороду. – Ведь это фундаментальное соотношение. Принцип сохранения энергии записывается как «Е = Const». Так и здесь: должно быть нечто вроде «m = E». С учетом коэффициента размерности, разумеется.

– Лучше наоборот, – не согласился Элберт. – Энергия равна массе, помноженной на константу, имеющую размерность квадрата скорости. Аналогично формуле для кинетической энергии. Какая физическая константа имеет такую размерность?

Квадрат скорости света, мелькнуло в голове Лемеха. Он сжался, ожидая удара, но все обошлось. Очевидно, догадался Лемех, пока я соглашаюсь с доводами Элберта, Би эМ меня не бьёт.

– Скорость света, – сверкнул глазами Элберт. – Только эта универсальная константа может служить связующим коэффициентом и формулу следует записать так: «E = mc 2».

– Поздравляю вас, – серьезно сказал Пуанкаре. – Это уже нечто новое. Как вы хотите назвать предложенный вами постулат?

– Наверное, принципом эквивалентности инертной и тяжелой масс, – решился Элберт. – Или просто «принцип эквивалентности». Лемех! – глянул он в упор. – Вы хотели возразить?

– Блокировка 8-го уровня! – проревел в уши Лемеха тяжелый бас. – Включаю прерывание!

Лемех почувствовал, что снова теряет сознание.

– Кто здесь? – осторожно спросил Гарун и шагнул на всякий случай в сторону.

– Это я, Зоя, – донесся сверху горячий шепот. – Иди сюда.

Нащупав перила, Гарун начал подниматься по узкой лестнице, стараясь попадать на края деревянных ступенек, как учили в десантной школе. Он бесшумно добрался до верхней площадки. Танцовщица стояла возле двери, из-под которой выбивалась полоска света. Гарун деликатно кашлянул. Приложив палец к губам, девушка взяла его за руку и повела в комнату.