Планета иллюзий - [10]

— Какими? Видоизменёнными. По формуле преобразования Лоренца. Все очень просто.

— Правильно. Я тоже так считал. И в этом была наша ошибка. Мне это пришло в голову, когда ты сказал “исправление”, помнишь? А перечитав работы классиков, я убедился, что прав. Наше зрение, так же как и наши фотокамеры, в обычном своём состоянии никогда не может уловить и зафиксировать лоренцево сокращение.

— Как же так? Надеюсь, в самой теории относительности нет ошибки?

— Разумеется, нет. Формула Лоренца выражает основное свойство нашего мира. Она абсолютно верна для двух систем координат, движущихся с постоянными скоростями параллельно друг другу. Однако действительное движение, которое мы можем зафиксировать фотокамерой или увидеть глазами, абсолютно неравноценно математическому преобразованию координат…

— Кажется, я начинаю что-то понимать…

— Если выражаться точно, мир, где действует формула Лоренца, мы воспринимаем через оптическую систему. И если мы не свяжем уравнения геометрической оптики с формулой Лоренца, то и не сможем получить правильного ответа на вопрос, каким нам будет видеться предмет.

— А ты ведь прав! — Хино хлопнул в ладоши. — Кажется, я даже изучал эту науку. Давным-давно, правда.

— И я позабыл! А это ведь азы физики…

— Но сейчас ты все освежил в памяти. А ну-ка, объясни мне вкратце суть дела!

— Оптику с преобразованием Лоренца впервые связал Р.Пэнроуз. Примерно в 1959 году он доказал, что сферическое тело, движущееся с большой скоростью, мы видим не как сплющенный диск, а таким, какое оно есть на самом деле, то есть в виде шара. В том же году Джеймс Галер ещё глубже изучил эту проблему. Затем было доказано, что кубическое тело при тех же условиях представляется нам не сокращённым, а вращающимся. Далее, Юлиус Ранингер изучил преобразование стержня, Рой Вейнстайн сделал доклад о кажущейся длине одномерного стержня. В 1961 году М.Л.Бос доказал, что сферическое тело при любой скорости с любой точки наблюдения никогда не видится сплющенным и что стержень видится согнутым. Кроме того, ряд других учёных опубликовал работы на эту тему — X.А.Атуотер, К.X.Шервин, Дж.Д.Скотт, М.Р.Байнер. Таким образом, вопрос был исчерпан.

Итак, в настоящее время установлено: при визуальном наблюдении или фотографировании движущихся относительно друг друга с околосветовой скоростью сред в результате сочетания преобразования Лоренца, специальной теории относительности и оптики происходит следующее. Стержень в зависимости от условий места и времени кажется удлинённым, укороченным или согнутым, куб — вращающимся, а сферическое тело — вращающимся сферическим телом. Иными словами, оно при любых обстоятельствах сохраняет контуры шара. Для людей того времени это было поразительным открытием.

— Да и для нас тоже, — сказал Хино. — Ведь мы заблуждались самым идиотским образом!

— К сожалению, ты прав. Мы привыкли смотреть на исправленные изображения и фотографии и преобразование Лоренца считали само собой разумеющимся. Вот нам и казалось, что соотношение можно наблюдать визуально.

— Да, мы с тобой круглые идиоты, дальше некуда… Послушай, Сиода, ведь все эти работы, о которых ты говорил, были опубликованы гораздо позже теории относительности Эйнштейна… Неужели раньше никто этого не заметил? Например, сам Эйнштейн?

— Меня это тоже заинтересовало. В первую очередь Лоренц, который ещё до Эйнштейна вывел свою знаменитую формулу преобразования. В книге “Лекции по теоретической физике” он говорит, что “сокращение можно сфотографировать”. То есть целиком и полностью ошибается. Затем Эйнштейн в своей исторической статье, скромно названной “К электродинамике движущихся сред”, то есть в первой публикации по теории относительности, пишет, что твёрдое тело, которое в состоянии покоя выглядит как шар, при движении — если производить наблюдение из “неподвижной точки” — принимает форму эллипса, превращается в плоскую фигуру. Вот так-то. Судя по этому отрывку, Эйнштейн и сам не догадывался о связи проблемы с оптикой.

— Н-да… Значит, сам Эйнштейн ошибался.

— Это как сказать. Винить Лоренца или Эйнштейна неправильно. Ведь они изучали свойства пространства-времени, а не технику фотографирования тел, летящих на больших скоростях. Меня удивляет другое. Прошло целых пятьдесят лет, пока другие учёные сделали это открытие. Просто не замечали… Как и мы, впрочем.

— Правильно. Мне никогда и в голову не приходило…

— В формулу Лоренца вообще долго не верили, а когда поверили, решили, что это явление можно наблюдать визуально. Однажды известный физик двадцатого века написал интересную научно-популярную книгу “Страна чудес Томкинс”. В этой книге он рассказывал о чудесной стране, где скорость света составляла всего двадцать километров в час. Там есть иллюстрации, на которых изображены улицы, автомобили и велосипеды, сплющенные, как блин. Разумеется, это было ошибкой, но ошибки никто не замечал, и книга долгое время пользовалась популярностью. Однажды автору всё же указали, что он не прав. Тогда он опубликовал в одном физическом журнале статью, в которой оправдывался, говоря, что, если фотографировать со вспышкой или с радарными приборами, фотография соответствует формуле преобразования Лоренца. Это, конечно, верно, но вообще-то практически нельзя наблюдать лоренцево сокращение ни визуально, ни на фотографии…