Эйнштейн - [16]
Расширение поля исследования — особенность эйнштейновского гения. Этот человек хочет исследовать всё — всё понять, всё объяснить. Им руководят некое вещее чувство и любовь к экспериментам. Интуитивное мышление предваряет логическое построение его открытий. Подкрепление математическими символами следует только потом. Сначала создать образ реальности, потом построить геометрическую теорию, которая может ей соответствовать. Прежде всего — быть проще, исходить от очевидного. Эйнштейн обладал почти мистической силой восхищения, связанной с наблюдением. Он выстраивал концепцию на предчувствии. Потом искажал общепринятые истины, чтобы сделать из этой концепции новый закон. Он утверждал: «Всякое знание реальности происходит из опыта и к нему же приводит».
Что говорит Ньютон? Пространство абсолютно? Движение тела определено пространством, в котором оно перемещается? Траектория движущегося тела может быть абсолютно известна? Что делает Эйнштейн? Эйнштейн обожает воображаемые опыты. Эйнштейн мысленно садится в поезд. Поезд набирает скорость. Эйнштейн бросает в окно камень. Другая его ипостась в это время сидит на насыпи и наблюдает за падающим камнем. Какова его траектория? Ее не существует. Вернее, не существует какой-то одной траектории, их бесконечно много. Для человека в поезде камень падает вертикально. Для наблюдателя на насыпи он описывает параболу. Не существует абсолютной траектории, вписывающейся в некую систему, некое абсолютное пространство. Существует лишь некая траектория — прямая или параболическая, — вписывающаяся в систему отсчета. Поезд, насыпь… Определение траектории относительно этой системы. Движение относительно. Пространство относительно.
Не существует одной траектории. Но можно ли говорить о положении камня? Как определить его? С помощью одного лишь пространства — нельзя. Трех измерений недостаточно. Где находится камень? Надо задать себе вопрос «когда», вопрос момента t. Чтобы определить его положение, надо добавить четвертое измерение — время. Мы не живем в пространстве, мы не перемещаемся во времени. Мы живем в пространстве — времени. Третье измерение похоронено. Добро пожаловать в четвертое измерение!
Пространство не абсолютно. А расстояние? Эйнштейн снова садится в поезд. Хочет измерить расстояние между двумя точками движущегося поезда. Детская забава. Он берет линейку (воображаемую) и отмечает размер. А если ту же самую величину захочет узнать человек, сидящий на насыпи? Длина в поезде, измеренная как расстояние, преодоленное за определенное время, при прохождении через каждую точку, различна в зависимости от скорости! Понятие пространственного расстояния относительно! У поезда нет определенной длины! Она зависит от наблюдателя! Понятие расстояния относительно.
Но время, время-то абсолютно? Можно ли назвать два явления одновременными? По вагонам! Один наблюдатель находится в поезде (назовем его твердым ориентиром), другой сидит на насыпи, глядя на проходящий поезд. Вспыхивают две молнии, назовем их А и В, их лучи соединяются в срединной точке М расстояния между ними, если смотреть с насыпи. Для человека, сидящего на насыпи, молнии А и В? вспыхивают одновременно. Человек в поезде, который, как и поезд, движется по направлению к В увидит молнию В раньше молнии А. Для него (в его системе отсчета) одновременности нет. Абсолютного времени не существует. Время относительно к системе отсчета.
Эйнштейн смотрит, как идет время. Наблюдает за ходом часов, покоящихся в системе отсчета К, и за ходом часов в системе отсчета К', перемещающейся со скоростью v по отношению к К. Он изучает время, разделяющее два такта движущихся часов, если замерять его из покоящейся системы. Для этой цели он использует преобразования Лоренца, которые берут за время первого такта t = 0. На втором такте
где v — скорость системы К' и с — скорость света. Если рассчитывать его из системы К, время между двумя последовательными тактами будет равняться не одной секунде, а
то есть немного больше. Значит, движущиеся часы ходят медленнее, чем покоящиеся! Скорость увеличивает время! Время может растягиваться, как пространство. Возможно, во времени можно будет путешествовать точно так же, как в пространстве? Вот до чего относительность может вскружить голову и околдовать ум!
Что же до общей теории относительности, то ее задачей будет применить правила специальной теории относительности не только к инерционной системе, но и ко всем системам отсчета и к системам, находящимся в движении.
Конечно, эти доказательства упрощенные. Они опираются на статьи, расчеты, от которых кружится голова. Тысячи статей, сотни книг по физике посвящены исследованию этих тайн. Прочтите статью «К электродинамике движущихся тел», и вы получите представление об этих трудах.
Что можно сказать о самой знаменитой формуле:
Е = тс>2?
Она не имеет никакого отношения к относительности. Ей посвящена статья под заглавием «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?». Формула выведена из мудреных уравнений, основывающихся на работах Максвелла о вакууме и трудах Герца об электромагнетизме. Эйнштейн приходит к мысли о том, что
