Глеб Анфилов - Бегство от удивлений

Почему же? — спросил недоумевающий Клио.

Потому, что при малых относительных скоростях ничтожны поправки, вносимые теорией Эйнштейна. А при скоростях, близких к световой, они огромны. Их необходимо учитывать, чего вы не сделали.

Клио сокрушенно молчал.

Скажите, что такое скорость? — терпеливо спросил майор.

Путь, пройденный за какое-то время, — с готовностью ответил Клио.

Прошкин согласился:

Да. Но вот что надо помнить. Когда вы беззаботно складывали скорости по правилам школьной арифметики, то молчаливо допускали, что масштабы пути и времени для шахты, для пассажира и для эскалатора одинаковы. Может это быть, если скорость эскалатора и пассажира близки к скорости света? Может? Я вас спрашиваю!..

Наверное, нет, — неуверенно промямлил заключенный.

Не «наверное», а наверняка нет! — воскликнул Прошкин.— Как только эскалатор помчался относительно шахты почти со скоростью света и пассажир побежал с подобной скоростью относительно эскалатора (допустим такое ради сохранения прежнего примера), у каждого участника этого сложного движения появляются релятивистские оценки событий в других системах отсчета. Для шахты метры эскалатора будут укоротившимися, секунды — удлинившимися, для эскалатора метры пассажира сократятся и секунды пассажира станут дольше. Поэтому для шахты скорость пассажира будет хоть и больше скорости эскалатора, но меньше световой. Так что и этим воровским способом обогнать свет и, значит, удрать во вчерашний день не удастся. Вот она, ваша ошибка, гражданин Клио! Поражаюсь вашему невежеству!

Клио опустил голову. Он был посрамлен. Ему было мучительно стыдно. А майор продолжал:

Далее допустите совсем уж невероятное происшествие— в метро погас свет. Бегущий пассажир вынимает из кармана фонарик и освещает себе дорогу. Свет из фонарика мчится со скоростью света. Это — относительно фонарика. А относительно шахты?

Э... Вдвое больше, гражданин майор...

Неверно! Ничего вы не поняли! Относительно шахты скорость света — та же. Она не увеличивается ни на йоту! Ведь мы с вами вернулись в своих рассуждениях туда, откуда отправлялись, — ко второму постулату Эйнштейна: скорость света не зависит от движения источника.

Под конец урока майор подошел к доске.

Если бы вы, гражданин Клио, проштудировали графики Минковского (в этой книжке — «необязательные» главы двенадцатая и тринадцатая), то вряд ли затеяли бы эту свою нелепую попытку убежать в прошлое. Мировая линия вашей пиратской «Медузы» ни при каких условиях не может пересечь световую линию. В той мировой точке, где «Медуза», сорвавшись с крыши мчащегося звездолета, полетела вперед, ее мировая линия лишь чуточку круче наклонилась к световой линии, попав в область скоростей, где для Земли еще дольше секунды и короче километры. Вот график (калибровочных линий времени и расстояний я не рисую):

Мировая линия «Медузы» лишь чуть нагнулась, искорости сложились совсем не арифметически. Вот формула: суммарная скорость

где v 1— скорость первой движущейся системы отсчета, в которой движется со скоростью вторая система отсчета; знак плюс — для совпадающих по направлению движений, минус — для противоположных. Когда скорости v 1и v 2малы по сравнению со световой, выходит обычное классическое v = v 1±v 2. Ясно?

— Ясно, — не очень уверенно сказал Клио.

Ну, а читателям, я надеюсь, вполне ясно.

Криминальные, торговые и транспортные эпизоды, приведенные в последних главах, изобретены для пущей наглядности эйнштейновских эффектов. Но, надо покаяться, сделано это с полной безответственностью. Никогда и нигде не сбудется ничего подобного. Причин много. Самые веские щедро выдает в своих формулах сама теория относительности. Вникнув в них, видишь, что придуманные нами театральные эпизоды бесстыдно утрированы.

Если проделать вычисления, то станет особенно ясно, как далеки релятивистские скорости от привычных нам скоростей — поездов, самолетов, даже спутников и лунников. Так, в реактивном самолете время замедляется для земного наблюдателя на 0,000 000 000 000 5; на такую же ничтожную долю уменьшается длина. Для космического корабля в орбитальном полете соответствующая цифра составляет 0,000 000 000 5 — пять десятимиллиардных. Попробуй заметь! Правда, эта величина доступна измерению средствами современной экспериментальной техники. Запустив спутник, через несколько лет можно надеяться уловить отставание летящих на нем часов примерно на тысячную долю секунды по сравнению с земными. Но практически — никакого изменения. Вплоть до скоростей в тысячи километров в секунду действует старая, проверенная и перепроверенная механика Ньютона.