Пространство и время глазами дилетанта - Сергей Сергеевич Сергеев

Вицин действительно вёл себя не совсем стандартно, но при этом очень органично вписался в сюжет.

Впрочем, всё, что здесь сказазано про Вицина это лишь домыслы, которые ни в коем случае нельзя принимать за чистую монету. Просто не хочется оставлять без внимания все эти его, вроде бы, невинные замечания и комментарии, которые, похоже, имеют скрытый смысл, и которые, вполне возможно, он в сценарии прописал сам.

Ещё немного о популярном объяснении теории относительности

1

Выше мы уже упоминали книгу выдающегося американского математика и популяризатора науки Мартина Гарднера «Теория относительности для миллионов». Книга замечательная. Написана увлекательно, лёгким и доступным языком, и содержит изобилие наглядных иллюстраций, придающих ей дополнительную привлекательность и, если можно так выразиться, определённый налёт профессионализма. Эта книга переведена на множество самых разных языков, в том числе и на русский. Возможно, это вообще самая известная книга из всех популярных книг по теории относительности.

Но вот в чём беда: она страдает теми же болезнями, что и все материалы популяризующие теорию относительности. И она явно рассчитана на то, чтоб читатель не очень задумывался над деталями. Тогда чтение становится интересным, ясным и – что тоже очень важно – как-то незаметно повышающим самооценку: я ведь теперь тоже принадлежу к числу избранных, тех. кто разбирается в сложнейшей из теорий. Но вот если читать вдумчиво, пытаясь понять саму суть, то постоянно невольно возникает вопрос типа: «Что за ерунда? Это автор на самом деле так думает, или он пытается просто разыграть меня?».

Кстати, книга есть в свободном доступе в интернете, можно забить в поисковике её название и затем скачать.

Заметим, что к видеоролику, рассмотренному выше, эта книга не имеет (да и не может иметь) никакого отношения, но сколько же одинаковых приёмчиков в объяснении ключевых моментов! Даже начало, по сути, одинаковое, хотя формально ничего общего нет. Сходство в том, что в начале книги, как и в начале видеоролика, приводится много-много понятий, к которым применимо слово «относительно». Уже знакомый нам приём для подготовки наших мозгов к восприятию положений теории относительности, чтоб не слишком остро замечались многочисленные нестыковки и просто абсурды. Не будем на этом останавливаться, подобные уловки мы разбирали при анализе видеоролика.

Всю книгу анализировать мы не будем, это слишком долго (да и не имеет смысла), просто разберём один из характерных примеров, где видна специфика логики автора и сам стиль повествования

Сначала просто процитируем описание мысленного эксперимента, доказывающего справедливость одного из выводов, вытекающих из основных постулатов теории относительности, – это относительность одновременности. (Ох уж эти мысленные эксперименты! Вообще-то, только реальные эксперименты дают гарантию истинности, да и то не всегда, а мысленный эксперимент, это, строго говоря, не эксперимент вовсе, а всего лишь версия, или даже просто предположение.)

Итак, цитируем.

Чтобы наглядно объяснить специальную теорию, Эйнштейн предложил свой знаменитый мысленный эксперимент. Представим себе, сказал он, наблюдателя М, который стоит около железнодорожного полотна. На некотором расстоянии по направлению движения имеется точка Б. На таком же расстоянии против направления движения имеется точка А. Пусть оказалось, что одновременно в точках А и Б вспыхивает молния. Наблюдатель считает, что эти события одновременны, так как он видит обе вспышки в одно и то же мгновение. Поскольку он находится посередине между ними и поскольку свет распространяется с постоянной скоростью, то он заключает, что молния ударила одновременно в этих двух точках.

Теперь предположим, что, когда ударяет молния, вдоль полотна в направлении от А к Б с большой скоростью движется поезд. В тот момент, когда происходят обе вспышки, наблюдатель внутри поезда – назовем его М' – находится как раз напротив наблюдателя М, стоящего около полотна. Поскольку М' движется в направлении к одной вспышке и удаляется от другой, он увидит вспышку в Б раньше, чем в А. Зная, что он находится в движении, он примет в расчет конечность скорости света и также сделает вывод, что вспышки произошли одновременно.

Все очень хорошо. Но согласно двум основным постулатам специальной теории (подтвержденным опытом Майкельсона – Морли) мы можем с таким же правом предположить, что поезд покоится, тогда как Земля быстро бежит назад под его колесами.

С этой точки зрения М', наблюдатель в поезде, придет к заключению, что вспышка в Б действительно произошла раньше, чем в А, – в той последовательности, в какой он их наблюдал. Он знает, что находится посередине между этими вспышками и, поскольку считает себя покоящимся, вынужден заключить, что вспышка, которую он видел первой, произошла раньше, чем та, которую он видел второй.

М, наблюдатель на Земле, вынужден согласиться.

Правда, он видит вспышки как одновременные, но теперь он предполагается движущимся. Когда он примет в расчет скорость света и тот факт, что он движется навстречу вспышке в А и от вспышки в Б, он сделает вывод, что вспышка в Б должна была произойти раньше.

Следовательно, мы вынуждены заключить, что на вопрос, были ли вспышки одновременными, нельзя ответить каким-то абсолютным образом. Ответ зависит от выбора системы отсчета. Конечно, если два события происходят одновременно в одной и той же точке, то можно абсолютно уверенно сказать, что они одновременны. Когда два самолета сталкиваются в воздухе, нет такой системы отсчета, в которой эти самолеты развалились бы неодновременно. Но чем больше расстояние между событиями, тем труднее решить вопрос об их одновременности. Дело не в том, что мы просто не способны узнать истинное положение дела. Не существует реального истинного положения дела. Нет абсолютного времени для Вселенной, которым можно было бы измерить абсолютную одновременность. Абсолютная одновременность событий, происходящих в разных точках пространства, является лишенным смысла понятием.

Согласитесь, изложено красиво, понятно, наглядно. Начинаешь верить в один из главных постулатов теории относительности – постулат об относительности одновременности. (Кстати, там ещё и картинками всё проиллюстрировано, но они сами по себе ничего дополнительно не поясняют, просто изображены наблюдатель, пассажир и молнии. Очевидно, это просто для более комфортного чтения.) С другой стороны, возникает то тревожное чувство, когда начинаешь подозревать, что тебя пытаются обмануть. Давайте сейчас, когда мы знаем суть изложенного выше мысленного эксперимента, ещё раз прочтём и внимательно проанализируем все высказанные утверждения.

2

Прежде всего, при повторном чтении становится непонятным следующая формулировка: «Пусть оказалось, что одновременно в точках А и Б вспыхивает молния. Наблюдатель считает, что эти события одновременны, так как он видит обе вспышки в одно и то же мгновение». При первом чтении всё понятно – вспыхнули две молнии одновременно, таковы первоначально заданные условия задачи. Именно заданные условия. То есть, мы априори достоверно знаем, что вспышки произошли одновременно, это как бы объективная реальность. А дальше?

А дальше рассматриваем, как эти одновременные