Циолковский - Валерий Демин

Все эти парадоксы — как объективные (то есть относящиеся к самой природе), так и субъективные (то есть относящиеся к математическим абстракциям и нигде, кроме головы теоретиков, не существующие) — стали, наконец, предметом комплексного рассмотрения независимых аналитиков. В конце XX века во Франкфурте-на-Майне вышла в свет объемистая книга немецких физиков — Георга Галецки и Петера Марквардта — под названием «Реквием по частной теории относительности». На русский язык она пока не переведена, но существует ряд добротных изложений (по существу расширенных рефератов),[7] а также интернетовских сайтов, дающих полное представление о существе дела. «Большинство людей убеждено в том, что Альберт Эйнштейн — один из величайших гениев в истории человечества, а его частная теория относительности — одно из крупнейших достижений науки, — пишут немецкие авторы. — Прежде так думали и мы. Но вот теперь всем нам впору утверждать обратное, ибо исследования показали: гений заблуждался!»

Последующие выводы более чем сенсационны: практически все факты и их объяснения, составляющие фундамент так называемой частной теории относительности, либо сфабрикованы, либо сфальсифицированы. Все началось ещё во второй половине XIX века, когда англичанин Джеймс Клерк Максвелл и немец Генрих Герц сформулировали теорию света и электромагнитных волн, согласно которой свет имеет волновую природу. Но волны способны распространяться только в материальной среде, коей в те времена считался эфир. Естественно возник вопрос: неподвижен ли эфир относительно Земли и если движется, то как измерить его скорость?

Выяснением этого вопроса занялись Альберт Майкельсон и Эдвард Морли, поставившие в 1881 году свой знаменитый эксперимент. На сложной и громоздкой установке, схематическое изображение которой теперь можно найти в любом учебнике физики, они измерили скорость света, отражавшегося между двумя зеркалами. Во время первой серии экспериментов свет двигался в том же направлении, что и Земля; в другой — в обратном направлении. В результате Майкельсон и Морли никакого «эфирного ветра» не обнаружили. Однако приборы того времени были весьма несовершенны, и сами Майкельсон и Морли не очень-то доверяли полученным результатам. Тем не менее они предположили: скорость света всегда одинакова; следовательно, эфирного ветра не существует.

Альберт Эйнштейн абсолютизировал эту гипотезу и на её основе сформулировал один из главных постулатов теории относительности — скорость света всегда постоянна. Некоторое время ученым физикам нечего было возразить. Но вот 1933 году Дейтон Миллер, повторив опыт Майкельсона—Морли, доказал обратное — «эфирный ветер» существует. А стало быть, частная теория относительности основана на неверной теоретической посылке. Даже Эйнштейн, который вслед за частной создал общую теорию относительности, вынужден был признать, что во Вселенной, возможно, существует нечто, передающее движение и инерцию. Противореча самому себе, он как-то заметил, что «пространство немыслимо без эфира».

Фальсификация коснулась и математического фундамента творения Эйнштейна — преобразований Лоренца, из одностороннего истолкования которых и вытекали все релятивистские чудеса и парадоксы, в том числе и вывод о продольном сокращении — в направлении движения — размеров быстро движущихся тел. По этому поводу ещё в 1909 году известный австрийский физик Пауль Эренфест высказал вполне резонное сомнение: «Допустим, движущиеся предметы действительно сплющиваются. В таком случае, если мы приведем во вращение диск, то при увеличении скорости его размеры, как утверждает г-н Эйнштейн, будут уменьшаться; кроме того, диск искривится. Когда же скорость вращения достигнет скорости света, диск попросту исчезнет. Куда же он денется?..»

Релятивисты попытались оспорить выводы Эренфеста, опубликовав на страницах одного из специальных журналов свои аргументы. Но они оказались малоубедительны, и тогда Эйнштейн нашел другой «контраргумент» — помог оппоненту получить должность профессора физики в Нидерландах, к чему тот давно стремился. Эренфест перебрался туда в 1912 году, и тотчас же из книг о частной теории относительности исчезло упоминание о так называемом парадоксе Эренфеста. О нем предпочли попросту забыть.

Лишь в 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был проверен на практике. Американский физик Томас Фипс сфотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Снимки эти должны были послужить доказательством формул Эйнштейна. Однако вышла промашка. Размеры диска — вопреки теории — не изменились. «Продольное сжатие» оказалось чистейшей фикцией. Фипс направил отчет о своей работе в редакцию научно-популярного журнала «Nature». Но там его отклонили: дескать, рецензенты не согласны с выводами экспериментатора. В конце концов статья была помещёна на страницах некоего специального журнала, выходившего небольшим тиражом в Италии, и осталась, по существу, незамеченной.

Точно так же обстоит дело и с десятками и сотнями других экспериментальных данных, которые якобы подтверждают релятивистскую теорию. Георг Галецки и Петер Марквардт скрупулезно проследили историю каждого такого «эксперимента». Вот лишь два показательных примера из книги «Реквием по частной теории относительности». Первый эксперимент, проведенный ещё в 1950-е годы, касался определения среднего времени жизни мюонов — частиц, возникающих при столкновении частиц космического излучения с молекулами воздуха. Обычно мюоны живут всего две миллионные доли секунды, а затем распадаются на какие-то другие частицы. Происходит все это в 20–30 километрах от поверхности нашей планеты. Следовательно, достичь Земли мюоны не могут. Однако их все-таки обнаруживали у самой её поверхности. В чем же дело? Долгое время в ходу было следующее объяснение. Скорость движения мюонов крайне высока, значит, время для этих частиц, согласно теории относительности, меняется. Мюоны, как можно предположить, не старятся и достигают Земли, тем самым подтверждая выводы Эйнштейна. Экспериментальное доказательство налицо! Однако результаты исследований, проведенных ещё в 1941 году, выявили следующее. Во-первых, мюоны образуются на любой высоте, в том числе и невдалеке от поверхности Земли. Во-вторых, мюоны живут дольше вовсе не потому, что время для них растягивается, как гласит теория Эйнштейна, а потому, что из-за своей высокой скорости они не так часто сталкиваются с другими частицами.

Второй эксперимент провели в 1972 году американцы Джозеф Хефеле и Ричард Китинг. В течение пяти суток они летели на двух самолетах вокруг земного шара в противоположных направлениях. Один из них двигался строго на восток, другой — на запад. На борту обеих машин находились синхронно работавшие атомные часы. К концу эксперимента ученые должны были зафиксировать, согласно теории относительности, некоторую разницу во времени. Вернувшись с небес на землю, оба ученых заявили, что расчетные данные подтвердились. Однако только теперь, изучив материалы эксперимента, Галецки и Марквардт убедились, насколько сомнительны тогдашние выводы. Хефеле и Китинг определили, что разница во времени составила 132 наносекунды. Однако погрешность измерения самих атомных часов составляла 300 наносекунд! Следовательно, разница вполне укладывалась в пределы погрешности. Более того, исследователи во время полета вновь и вновь синхронизировали часы. Таким образом результат, полученный ими, никак не может подкрепить теорию относительности.