Глава II Роль теории относительности
У меня в голове пока никак не укладывается, что надо применять такие совершенно абстрактные рассуждения и понятия для объяснения явлений природы. Но молодые подчас придерживаются иного мнения на этот счет, и надо надеяться, что они не застрянут навсегда в высочайших сферах, ибо несомненно, что еще бесконечное множество открытий можно сделать, и развить их нужно только простыми способами, чтобы продвинуться в познании природы.
В. Рентген по поводу теории относительности
Астрономия доказала, что мы видим космические объекты не такими, какими они являются в действительности, но с запаздыванием на определенное количество световых лет. Как астрономическая единица измерения, световой год соответствует расстоянию, проходящему за год светом, который распространяется в вакууме со скоростью 300 000 км в секунду, световой год приблизительно равен 10 000 млрд км. Учитывая расстояние от Луны до Земли (356 тыс. км), мы можем констатировать визуальное запаздывание в 1,1 секунду. Важно отметить, что этот принцип верен и для более мелких расстояний, даже тех, которые представляются нам обыденными. Так, если расстояние между объектом и субъектом представить как один метр, то запаздывание будет равняться 1/300000000 секунды – величине, абсолютно незаметной для наблюдателя, но, тем не менее, существующей. Иначе говоря, субъект может наблюдать окружающие его объекты не такими, какими они являются по отношению к самим себе, но только с некоторым запаздыванием. Мы видим объект таким, каким он был в момент, когда его покинул свет. Все, что мы видим вокруг себя – близкое или далекое прошлое.
Столь же относительными являются и измерительные характеристики окружающего пространства. Как пишет А. Пуанкаре, «вообразим себе, что за одну ночь все размеры Вселенной возросли в тысячу раз. Мир остался бы подобен самому себе… Все сведется к тому, что предмет, имевший метр в длину, будет измеряться километром; предмет имевший миллиметр, возрастет до метра. Постель, на которой я лежал, и само мое тело возрастут в одной и той же пропорции. Что же почувствую я на следующее утро, проснувшись после такого поразительного превращения? Я попросту ничего не замечу». [63] Пуанкаре А. О науке. М., 1983. С. 338–339.
Свое логическое на то время завершение теория относительности получила в работах выдающегося немецкого физика Альберта Эйнштейна. Ученый сделал вывод о том, что скорость света, представляющая собой максимальную скорость передачи сигналов, конечна и имеет одну и ту же величину для всех наблюдателей, вне зависимости от их движения. Следовательно, понятия абсолютной одновременности и абсолютного времени неверны, поскольку каждая система отсчета имеет свое собственное время. Во всех системах отсчета, движущихся по отношению друг к другу равномерно и прямолинейно, действуют одни и те же законы природы, и что скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчета, поскольку эта скорость предельна. Расстояние не является абсолютной величиной, а зависит от скорости движения тела относительно данной системы отсчета. Эйнштейн полагал, что всякое тело отсчета (система координат) имеет свое особое время; указание времени имеет смысл лишь тогда, когда указывается тело отсчета, к которому оно относится. Отождествление моментов времени двух событий имеет смысл, когда эти события рассматриваются в пределах некой определенной системы отсчета. События, одновременные в одной системе отсчета, оказываются неодновременными в другой системе отсчета. Размеры быстродвижущихся тел сокращаются по сравнению с длиной покоящихся тел, а при приближении скорости тела к скорости света его размеры будут приближаться к нулю. [64] Эйнштейн А. Собрание научных трудов. М., 1965.
Человек, улетевший в космос со скоростью 99 % от скорости света, после трехлетнего пребывания на космическом корабле обнаружит, что на земле уже прошло 50 лет. В этой связи хочется обратить внимание на один существенный момент. Например, свету от вспыхнувших сверхновых звезд пришлось добираться до Земли около 4–8 миллиардов лет, и это притом, что возраст самой Вселенной оценивается в 13,7 миллиардов лет. Сегодня телескопы могут покрывать расстояния в несколько миллиардов световых лет, где находятся границы наблюдаемой Вселенной. Физики-теоретики утверждают, что в случае космического путешествия, например, к центру нашей Галактики на фотонной ракете при скорости, близкой к скорости света, время в пути займет по земным часам около шестидесяти тысяч лет, а по часам на ракете – всего сорок. Поэтому космонавты смогут вернуться на Землю лишь через шестьдесят тысяч лет. Исходя из этого возникают два вопроса. Во-первых, это путешествие, равно как и его результаты, будет иметь значение лишь для участвующих в нем космонавтов, но не людей, остающихся на Земле. Они умрут прежде, чем узнают о результатах этого опыта. Более того, произойдет смена тысяч поколений. Во-вторых, что еще более существенно, мало кто может сомневаться в том, что человечеству будут отпущены эти шестьдесят тысяч лет, учитывая ту скорость, с которой оно стремится к самоуничтожению. Космонавты не смогут вернуться в прошлое, поскольку теория относительности ничего не говорит о возможности таких путешествий. А ведь в данном случае речь идет всего лишь о путешествии в центр нашей Галактики, а не куда-либо на задворки Вселенной. Поэтому с практической точки зрения теория относительности бесполезна, даже если бы человечеству удалось изобрести способ перемещаться в пространстве со скоростью света. Далее: если избрать в качестве точки отсчета субъективное сознание самого космонавта, то можно отметить, что при «парадоксе близнецов» происходит вовсе не приближение к скорости света, а замедление восприятия организмом внешних факторов, в том числе света. Эта теория будет подробно рассмотрена далее.
Читать дальше