Array Журнал «Искатель» - Искатель, 1961 №3

Запомним сразу, что физики называют «часами» любой предмет, внутри которого происходят равномерные периодические колебания. В качестве часов могут быть использованы система Солнце — Земля (с суточной и годовой периодичностью движения нашей планеты), человеческое сердце с его ритмическим биением, равномерно вращающаяся машина… Сопоставляя свои переживания с часами, мы тем самым законно признаем объективный характер времени. Но промежутки времени, указываемые часами или календарем, ни в какой мере не являются абсолютными, неизменными величинами, установленными для всей вселенной каким-то божественным декретом. Все часы, которыми когда-либо пользовался человек, были приноровлены только к нашей солнечной системе. А по отношению к другой системе данные промежутки времени, как говорит теория относительности, будут изменяться.

Убедительной практической проверкой этого вывода явился эксперимент, проведенный в 1936 году американским специалистом X. И. Айвсом. Он исходил из следующего. Излучающий световую энергию атом — тоже часы, поскольку излучение отличается определенной частотой и длиной волны. И то и другое может быть весьма точно измерено. И вот, сравнив световое излучение атомов водорода, движущихся на высоких скоростях, с излучением атомов водорода, находящихся в относительном покое, Айвс обнаружил, что у быстро движущихся атомов частота колебаний светового излучения сокращается. На быстро движущихся «часах» секунды удлинялись в точном соответствии с уравнениями Эйнштейна.

Вернемся теперь к нашему космонавту. Отправившись в межпланетный рейс со скоростью, равной 0,999 скорости света, он замедлит для себя ход времени и будет свидетелем по форме фантастического, а по существу реального события. Допустим, он пробыл в полете но своим часам один год. Вернувшись на Землю, космический путешественник обнаружит, что здесь прошло уже около 70 лет. Сменилось целое поколение, и он очутился в будущем своих соотечественников.

Трудно представить себе, не правда ли? А между тем и на Земле возможны путешествия в будущее, только очень маленькие. Так, летя на современном самолете со скоростью 1 000 километров в час, мы через 10 часов полета очутимся в будущем на три стомиллионных доли секунды, Пилот, который сто раз перелетит Атлантический океан со средней скоростью 450 километров в час, станет моложе на одну секунду. Разумеется, этого никто не заметит. Вот почему выводы из теории Эйнштейна воспринимаются нами как фантастика.

Впрочем, и на Земле есть «существа», которые, путешествуя, увеличивают время своей жизни (с точки зрения непутешествующих) во много раз. Ученые обнаружили их среди посланцев звездных миров, ядер атомов водорода — протонов.

Врываясь в земную атмосферу, частицы эти сталкиваются с ядрами атомов газа и порождают так называемые мю-мезоны. Вторичные частицы летят со скоростью, близкой к скорости света. Так как продолжительность жизни мю-мезонов очень мала — всего две миллионных доли секунды, — то они за время своей жизни должны пролететь не более 600 метров. Фактически же их обнаруживают и на поверхности Земли. Иначе говоря, они преодолевают путь, равный примерно 30 километрам. В чем же дело? Может быть, они живут в атмосфере в 50 раз дольше, чем им «положено»?

Ничего подобного! Просто в полном соответствии с теорией относительности на летящем мю-мезоне часы идут во много раз медленнее часов на Земле. Для себя частицы живут две миллионных доли секунды, а для наблюдателя на Земле — гораздо дольше.

Принципиально то же самое происходит и на нашем воображаемом звездолете. Как показывает расчет, для космонавта, летящего со скоростью лишь на одну тысячную меньшей скорости света, время будет протекать в 70 раз медленнее, чем на покинутой им Земле. Он будет стареть соответственно времени, которое показывают его часы. Для него полет реально будет продолжаться год. Он и продуктов съест из расчета годового запаса. Окружающие его растения закончат всего лишь один вегетационный цикл. Если в звездолете имелись радиоактивные элементы, то и их распад произойдет на величину, соответствующую одному только году. Жизнь космонавта как бы удлинится, но сам он этого не заметит. Чем быстрее будет совершаться полет, тем медленнее пойдут его часы, тем реже у него будет биться сердце и тем медленнее он будет стариться. При данной скорости движения все физические, химические и биологические процессы в организме замедляются по сравнению с такими же процессами на Земле. Для путешественника же это не будет заметно, так как психические реакции организма тоже соответственно затормозятся.