Глеб Анфилов - Бегство от удивлений

Как же быть с запретом Эйнштейна?

А никакого запрета нет.

Вспомните-ка: запрет касается движения тел, переноса энергии, сигналов — того, что служит мостиками между причинами и следствиями. Ведь предельность скорости нужна лишь для соблюдения причинности. Тень же — не тело, тень не имеет энергии, бег тени не способен служить сигналом.

Пусть некие обитатели Луны вздумали с помощью тени известить о чем-то своих коллег на противоположной стороне лунного шара. Чтобы исполнить замысел, они вынуждены послать просьбу на Землю: закройте, пожалуйста, затвор прожектора. Просьба полетит не быстрее света. Землянин-прожекторист закроет затвор, и «обрубленные» лучи, несущие на своих концах тень, полетят к Луне со скоростью света. Словом, выигрыша нет. Было бы выгоднее не прибегать к услугам тени, а то получается вроде путешествия с Арбата на Таганку через Невский проспект.

Вообще говоря, обогнать свет нетрудно. Всякого рода теням и проекциям в мире Эйнштейна не возбраняется двигаться как угодно быстро. Иногда кажется, что какое-нибудь из этих явлений можно использовать для сверхбыстрой сигнализации. Молодежь, впервые знакомящаяся с теорией Эйнштейна (особенно студенты), вступает порой в бурные дебаты на эту тему. Но при тонком анализе всегда торжествует эйнштейновская точка зрения — сверхсветовой сигнализации нет и быть не может.

Ну что ж, кажется, правила движения в мире Эйнштейна изложены. Свету там разрешается лететь всегда с одной и той же скоростью; равномерные и прямолинейные движения все равноправны и неотличимы от покоя, который, в свою очередь, неотличим от прямолинейного равномерного движения. Понятия «раньше», «позже», «одновременно» приобрели свойство быть в определенных пределах относительными; сигналам и действиям запрещено двигаться быстрее света.

Помните бандита Клио?[7] Он воскрес. Теперь он космический бандит, отъявленный негодяй, мерзавец, каких мало. Он наделен молниеносной реакцией, бессмысленной жадностью и хладнокровной жестокостью. Возможно, это злой робот. У него есть ракета — старенькая «Медуза». Он увел ее с космодрома неизвестной планеты и перекрасил в черный цвет. Вместе с этой разбойничьей ракетой он забрел в эту книжку со страниц какого-то фантастического комикса. Привязал «Медузу» к крошечному астероиду подле трассы «Сириус — Солнце» и высматривает, чем бы поживиться — на кого бы напасть и кого бы ограбить.

Ого! Кажется, мерзавцу повезло! Со стороны Сириуса мчит межзвездный корабль, белоснежный и лучезарный. Корабль приближается, разбойник видит название: «Заря». Судя по щегольскому виду обшивки, за ней наверняка полно всякого добра. Вот «Заря» проносится мимо. Пират немного удивлен — вместо длинного сигарообразного тела он видит быстро деформирующуюся грушу. Но злобный Клио не теряется — успевает мгновенно пришлепнуть к стальному носу «Зари» атомную мину замедленного действия, часовой механизм которой поставлен на тридцать минут.

Бандит потирает руки. Мина пришлепнута удачно. Вопреки законам физики, она не разрушилась при ударе о корпус. И Клио строит радужные планы.

«Сейчас полночь, — думает он.— В половине первого часовой механизм сработает, «Заря» разлетится на кусочки, я это увижу и полечу за добычей».

Программа заманчивая, но...

Разбойник смотрит вдаль, вслед улетевшей «Заре», поглядывает на свой хронометр. Проходит час, два, три часа — не видно никакого взрыва. Пиратский план явно срывается. Почему же? Неужели в мине испортились часы? Не может этого быть — механизм абсолютно надежен. Клио сам проверял его — он не боится сильнейших ударов, переносит любую тряску, какой угодно нагрев. Что же случилось?..

Через несколько месяцев с пустыми руками, голодный и унылый, пират возвратился из своего тайного полета на Землю. Укрыл «Медузу» в густом кустарнике, выбрался в ближайший городок. Было пасмурно и сыро. Клио зашел в кафе, взял газету «Звездный вестник» и сразу же наткнулся на заметку под заголовком: «Невежественный пират».

В заметке точно описывался кровавый замысел Клио. В конце же сообщалось, что мину нашли работники космодрома, куда «Заря» прилетела через... двадцать минут после встречи с пиратом. Мину обезвредили за десять минут до назначенного взрыва! Дальше было напечатано: «Поиски преступника ведутся. Его приметы: очень быстрая реакция и незнание релятивистских эффектов».

Разбойнику стало не по себе. Тревожила опасность ареста и возмездия. Но главное — не укладывалось в голове то, о чем было рассказано в заметке. Ведь от места, где он налепил на «Зарю» мину, до земного космодрома — по меньшей мере миллион миллиардов километров. Даже свет — самое быстрое в мире — мог пройти этот путь за год. А «Заря», выходит, проскочила его за двадцать минут!

«Вопиющая нелепость! — негодовал Клио.— Ничто телесное не может лететь быстрее света, это нарушило бы закон причинности!»

Горячий кофе с доброй порцией старого коньяка улучшил настроение преступника. «Вероятно, — думал он, — в газете речь идет не обо мне. Я ведь находился слишком далеко от Земли. Наверное, моя мина разнесла другую ракету, а я не заметил вспышки взрыва, потому что он, может быть, был загорожен от меня каким-нибудь непрозрачным облаком космической пыли».

Клио повеселел. «Ха-ха, — злорадствовал он, — пока они тут ведут свои розыски, я еще поищу остатки разрушенного корабля. Каррамба!..»

Пират доел бутерброд с сыром и уже намеревался уйти, чтобы продолжить свое черное дело, как за столик сел незнакомец. Пронизывающий взгляд серых, с бесстрашной смешинкой глаз пригвоздил бандита к месту.

К-кто вы? Ч-что вам нужно? — пролепетал побледневший пират.

Моя фамилия Прошкин. Майор Прошкин из Уголовного розыска Солнечной системы, — прозвучал спокойный ответ.— И у меня к вам есть вопрос. Скажите, пожалуйста, что такое, по Эйнштейну, собственное время?

Пират молчал.

А релятивистское время?

Клио не знал, что ответить. Его осведомленность в теории относительности оказалась явно недостаточной (впрочем, точно такой же, как и у моих читателей, дочитавших книжку только до этого места).

Все ясно, — строго сказал проницательный майор.

На запястьях бандита щелкнули наручники. Прозвучала команда:

Пройдемте!

И пойманный пират под дулом пистолета понурившись зашагал в ближайшее отделение милиции.

Сейчас вы поймете, в чем дело.

Вспомним вкратце логику нашего разбора теории относительности.

Вначале было рассказано об опыте Майкельсона.

Из опыта Майкельсона и провала баллистической теории света извлечены два постулата Эйнштейна.

Из кажущейся противоречивости этих постулатов последовала трудно представимая и непривычная относительность одновременности.

Сопоставление относительности одновременности с принципом причинности выдвинуло запрет скоростей, превышающих световую, для любых сигналов.

Теперь предстоит понять знаменитую эйнштейновскую относительность времени. То есть согласиться, что ход часов зависит от движения наблюдателя.

Легче всего извлечь относительность времени из относительности одновременности.

Если я одновременно (для себя) щелкаю пальцами на раздвинутых руках, то для меня промежуток времени между щелчками равен нулю (предполагается, что я это проверил способом Эйнштейна — встречные световые сигналы вместе пришли в середину расстояния между парами щелкающих пальцев). Но тогда для любого наблюдателя, движущегося «боком» относительно меня, щелчки будут не одновременны. А значит, по его отсчету мое мгновение станет некоей длительностью.

Наоборот, если он щелкает пальцами на раздвинутых руках и с его точки зрения щелчки одновременны, то для меня они окажутся неодновременными. Поэтому его мгновение я воспринимаю как длительность.

Подобно этому, мое «почти мгновение» — очень короткая длительность — для движущегося наблюдателя растягивается. А его «почти мгновение» растягивается для меня. Словом, мое время для него замедляется, его же время замедляется для меня.

Правда, в этих примерах не сразу видно, что во всех системах отсчета сохраняется направление времени — обязательно от прошлого к будущему. Но это легко доказать, вспомнив о запрете сверхсветовых скоростей, что делает невозможным движение во времени вспять.

Очень наглядно относительность времени видна в следующем эпизоде.

Элла и Алла — космонавтки. Они летят на разных ракетах в противоположные стороны и проносятся мимо друг друга. Элла — хорошенькая и любит смотреться в зеркало. Алла — тоже. Кроме того, обе девушки наделены сверхчеловеческой способностью видеть и обдумывать неуловимо быстрые явления.