«Эврика» 1962. НЕИЗБЕЖНОСТЬ СТРАННОГО МИРА

 

 

Может ли ракета достичь скорости света

 

 

 

Скорость света трижды недостижима. Три запрета поставила природа перед материальными телами, стремящимися к этой скорости, и все три запрета нерушимы!

 

Но вот тут-то и возникает последнее наше тяжкое сомнение, от которого не уйти: все-таки что же такое загадочный фотон, который наперекор этим трем запретам и материален и движется с запрещенной скоростью света? Нулевая масса покоя позволяет ему только с такою скоростью и существовать. Но эта же скорость превращает его для любого наблюдателя в плоского призрака с двумя измерениями. И эта же скорость лишает его собственного времени — каждая секунда по «фотонным часам» равна вечности. Помните, мы говорили, что для фотона словно бы не существует времени? Это действительно так.

 

Что же он тцкое, этот фотон, эта частица света, в материальности которой нельзя сомневаться? Частица ли он? Тело ли он в том смысле, в каком мы говорим о других материальных телах? Вот в чем состоит наше последнее сомнение.

 

Но давайте отправимся на минуту в область фантастики, просто так — для роздыха, и еще для того, чтобы отвлеченности, заполнившие предыдущие страницы, немножко оделись для нас в плоть удивительной реальности завтрашней техники и коснулись жизни размышляющих о будущем людей.

 

У каждого десятилетия — свои научные страсти. У каждого поколения мальчиков — свои всепоглощающие увлечения.

 

Необыкновенно приятно думать об интернациональном братстве бескорыстно любознательных ребят. Как это они общаются друг с другом через моря и материки, через горы и пустыни, не зная языков, не спрашивая разрешения старших?

 

Но вот приходят 20-е годы, и всюду на земле эти высоко- лобые мальчишки с надутыми губами, внимательно-рассеянными глазами, гибкими пальцами, все они почему-то начинают мастерить радиоприемники, читать книжки про теорию относительности, спорить о времени и пространстве... Точно условились! Точно неведомый штаб разослал им всем один и тот же приказ, где сказано, что главное в науке идущего десятилетия, в какие мечты сейчас надо играть, из-за чего ссориться, в какие домодельные изобретения вкладывать досуг и сбереженные копейки, центы, сантимы, пенсы...

 

Потом приходят 30-е годы, и, послушные неписаным велениям неведомого штаба своего великого братства, они, то есть уже не они, а их подросшие братья, принимаются за модели скоростных самолетов и спорят о строении вещества. Атомы и авиация — их навязчивые идеи...

 

Потом приходят 40-е годы и вторая мировая война, и они, наши мальчики, конечно, в заговоре против фашизма: их безудержное воображение раньше ученых создает атомную бомбу и радиолокацию и сверх того всяческие «лучи смерти» — словом, все, что могло бы мгновенно сокрушить гитлеровские армии.

 

А после войны, уцелевшие и возмужавшие, новые представители международного братства всеведущих мальчиков негласно уславливаются: «Теперь атомная энергия — главное! Читайте о меченых атомах! Мечтайте о термоядерных установках! Спорьте с каждым неверующим о нашем великом законе — Е равняется ЭМ ЦЭ квадрат! И какая-то кибернетика появилась — внимание, внимание, не упускайте ее из поля зрения!»

А потом приходят 50-е годы, и покорение космического пространства берет в полон все мысли, все помыслы безусых граждан земного шара (нет, они-то знают, что это вовсе не шар, а геоид!). Это они, наши мальчики, шлют со всех концов геоида письма по адресу «Космос, Москва» с предложениями-просьбами взять их в первый рейс на Луну, на Марс, на альфу Центавра. И на конвертах марки — памятник Ленину, пальмы Африки, виды Пекина, профили английских королей, небоскребы Манхеттена...

 

И теперь одна забота омрачает головы мальчиков-астронавтов. Впрочем, почему только мальчиков? Девочки, равноправные участницы их братства, дали математике и физике Софью Ковалевскую, Марию и Ирен Кюри, Лизу Мейтнер, By Хьен-сюн... Они имеют право на те же заботы. И они встревожены вместе со своими сверстниками: «Как быть с ракетными скоростями, если скорость света — непереходи- мый предел для любого тела? Разве посетят когда-нибудь люди отдаленные галактики, если путь до них измеряется миллионами световых лет? Никакой человеческой жизни не хватит на дорогу туда и обратно, даже при полете со скоростью света. Как планировать покорение вселенной, если предел скоростей связывает человечество по крыльям?..»

 

Самые осведомленные из них утешают еще несведущих: на межзвездном корабле течение времени замедляется по сравнению с ритмом времени на оставленной Земле. Об этом теперь особенно часто пишут ученые.

 

Стоит представить себе, что это реально значит'—и не математически, а с точки зрения человеческой психологии.

 

Будет день в XXI веке, когда фотонная ракета отправится в космический рейс по маршруту «Земля — 61-я Лебедя». У этой не очень далекой звезды (всего 10 световых лет отделяют ее от нас) есть невидимый спутник — планета, быть может, подобная нашей Земле. Оттого-то и будет выбран этот маршрут... На ракетодроме, когда отгремят звуки торжественных маршей, астронавты попрощаются с близкими и друзьями. К радостному возбуждению необыкновенной минуты примешается обыкновенная горечь расставания.

 

Впрочем, и она, эта горечь, не будет обыкновенной. В земных разлуках людей разделяют пространство и время, но они остаются землянами — современниками и сопространстенниками. Вряд ли кто-нибудь когда-нибудь утешался этим в часы прощания — такая мысль, даже если бы она пришла расстающимся в голову, все равно не могла бы скрасить предстоящей разлуки. Но на ракетодроме XXI века мысль об этом посетит сердца и улетающих и провожающих.

 

Впервые в человеческую душу закрадется «космическая печаль»... Отчего же?

Разве астронавты улетят навсегда, покинув Землю без надежды на возвращение? Нет, они вернутся. И будут знать, что вернутся. Надежно сработанный межзвездный корабль уверенно поведут сквозь вечную тишину и ночь мирозданья кибернетические машины — безотказные и саморемонтирующиеся. Фотонные двигатели будут мчать корабль с почти световой скоростью — 298 500 километров в секунду. И через десять лет, достигнув цели, ракета повернет обратно  . Через двадцать — она вернется на Землю. Правда, не все из провожающих дождутся этого часа — уйдут старики, постареют молодые, вырастут дети, новые мальчики и девочки будут ждать прилета тех, кто улетел, когда их еще не было на свете. Но это уже бывало в опыте человечества — возвращение к новым людям из очень долгих отлучек.

 

Так, может быть, об этом и будут думать в минуту прощания улетающие и остающиеся? Не только об этом.

 

Может быть, они, как и мы, современники первых искусственных спутников Земли и Солнца, будут потрясенно размышлять о покорении немыслимых пространств, о чудовищных далях, в которые уходят астронавты? Да. Но и это не будет главным в их мыслях перед расставанием.

 

Нас еще потрясает недоступная воображению глубина мирового пространства, потому что мы — первые свидетели победы над ним. И еще потому, что внеземные ракеты пока не возвращаются. Они уходят навсегда. Их поглощают дали. И эти дали приковывают наше воображение — «там сейчас летит частица Земли, ставшая подданной Солнца: где она нынче, какие просторы лежат перед нею, в каком невероятном одиночестве мчится она там?».

Но для людей XXI века это уже будет пережитое. Они будут привычными свидетелями возвращения ракет из далеких странствий, как мы уже стали восхищенными свидетелями возвращения на Землю первых космонавтов — Гагарина, Титова и Гленна. Покоренные дали — «туда и обратно» — потеряют для них ореол таинственности. Так и нас уже не волнуют трансокеанские рейсы и кругосветные перелеты. «Туда и обратно» замыкают мысль. И ток воображения уже спокойно т$чет; без тревог, без грозовых разрядов. Детский шарик, сорвавшийся с ниточки и улетающий в никуда, тревожит наше воображение гораздо больше, чем целеустремленный полет стратостата. Это оттого, что шарик летит в «никуда» и «не вернется»...

 

Нет, астронавтов и провожающих будет томить мысль не о громадности пространства. Так о чем же наконец?

 

Прощальные всплески музыки на ракетодроме, и корабль улетит. Утренние газеты не сообщат о том,* что накануне вечером, в момент отлета межзвездного корабля, улетевшие земляне перестали быть современниками всех оставшихся на Земле. Об этом не сообщат и вечер.ние газеты: слишком рано — пока еще подавляющее большинство людей этого по- настоящему ее поймет и не ощутит.

 

А потом потекут весны и осени, будут сменяться годы и редакторы газет, будут меняться стиль информаций и пафос статей о новых делах человечества, будут меняться имена поэтов и прозаиков под довольно однообразными стихами и очерками «о победителях пространства». Неизменной будет оставаться только рамочка на первой полосе газет, где ежедневно будут даваться курсивом сведения о звездных координатах улетевшего корабля. Потом люди станут все реже взглядывать на курсив, окруженный рамочкой, как и мы сегодня уже не каждый день просматриваем данные о благополучном полете очередного спутника Земли. И в этом спокойном обыденном равнодушии землян будет заключено тайное торжество совершенной космической техники.

 

Но пройдет десять лет, и однажды всех взбудоражит сообщение, что космический корабль, завершив программу.исследований, повернул обратно. Странные заголовки появятся в газетах: «Год на ракете». Или: «Итоги года работы астронавтов». Или: «Первый год позади!» — «Год? Почему год, а не десятилетие?» — будут пожимать плечами несведущие люди. Мы зндем, как им будут отвечать другие, сведущие земляне XXI века: «Вы забыли о скорости их полета!»

 

Мысль, что они летят домой — «возвращаются на Землю»,— будет долго волновать землян. Корреспонденты станут разыскивать ветеранов отлета—тех, кто был тогда,, десять лет назад, на историческом ракетодроме. И ветераны будут с готовностью предаваться воспоминаниям. Их с готовностью будут печатать газеты всего мира. И появятся новые стихи. И в них впервые астронавтов назовут «победителями времени», а не только пространства.

 

Потом снова потекут годы. Воспоминания и стихи будут публиковаться все реже. И снова, отвлеченные малыми и великими делами повседневности, в том числе новыми отлетами к другим мирам, люди будут забывав о курсиве, окруженном рамочкой на первой полосе ежедневных газет. Но слова «победители времени» уже не забудутся. И смысл их будет становиться все острее и спорней по мере приближения первых астронавтов к Земле. И в канун их прилета те мысли, что молчаливо владели двадцать лет назад улетавшими и провожавшими, станут, наконец, достоянием всех.

 

«Мы двадцать лет старели, а для них словно остановилось время, и они вернутся завтра почти такими же молодыми, какими были тогда, в день отлета. Два года и два десятилетия! Они и вправду победили время...» — так будут думать одни.

«Мы двадцать лет работали, создавали новые вещи, строили новые города, писали новые книги, участвовали в грандиозных событиях, торопили историю! Они вернутся завтра на другую Землю, не на ту, что была в день их отлета. Они не победили земное время: они его пропустили!» — так будут думать другие.

«Будущее прекрасней и заманчивей прошлого. Они выкрали у времени почти двадцать лет. На два десятилетия дольше будет длиться их жизнь, они примут участие в таких свершениях, какие на нашу долю уже не придутся. Они перепрыгнули через поколение, и — первые люди на Земле! — они теперь будут принадлежать сразу двум поколениям. Конечно, они побеДители времени...» — так будут думать третьи.

 

«По своему календарю они были два года в разлуке с Землей. И хотя они знают, что тут ушли два десятилетия, они еще не понимают, что. это значит! Они не догадываются, что завтра, приземлившись героями, они тотчас почувствуют себя и людьми одинокими — людьми из другой жизни. Первые люди на Земле, они жили не подряд, а с перерывом. Им теперь догонять историю! А возможно ли это? Они не победители земного времени, но жертвы безвременья на своем корабле!» — так будут думать четвертые.

 

Пятые, шестые, седьмые прибавят разные оттенки к этим спорным и бесспорным размышлениям, каждый — свои, смотря по характеру и по складу ума. И на борту межзвездного корабля обострятся те же споры, когда замерцает во мраке последней ночи полета звездочка уже близкой Земли. Но кое-что станет равно ясно всем — и возвращающимся и ждущим.

 

Впрочем, «ясно» — не то слово: это «кое-что» издавна было более или менее ясно. Теперь же оно впервые войдет в плоть человеческого сознания и сделается новым «чувством времени» у человека. Это «кое-что» — чувство неединственности земного времени, реальное чувство относительности земных секунд и десятилетий.

Утром приземлится ракета. Счастливые, немножко смущенные, изумленно глядящие по сторонам, такие же молодые, как прежде, астронавты сойдут на Землю. В то ж-е мгновение они станут вновь сопространственниками землян.

«Но мы и они навсегда перестали быть современниками! — вот что дойдет до всех. — Мы и они жили в разном времени. И это необратимо. В пространстве можно двигаться «туда и обратно». Пространство можно победить до конца. Во времени можно двигаться только «туда» и нельзя вернуться «обратно». Время можно победить только наполовину. Они совершили эту великую победу — они перенеслись в будущее, но это не их будущее, а наше, мы его создали, мы к нему шли. Они победили земное время ценой его утраты. Вот в чем их и наша космическая печаль».

 

...Возможно, все эти мысли будут чужды людям XXI века, и не полная победа над временем вовсе не будет их огорчать. Может быть, космическая печаль вовсе не коснется их веселых сердец, потому что само торжество над временем будет несравненно могущественнее всех других вероятных переживаний и чувств. Но все равно об этом нельзя не думать сегодня.

 

Во всем рассказанном есть, однако, один слабый пункт.

Возможно возражение: разве не вправе были бы астронавты на своем пути туда, к 61-й Лебедя, уверять друг друга, что их ракета покоится, а удаляется от них со скоростью 298 500 километров в секунду Земля? А потом, при возвращении обратно, разве не могли бы они, рассуждая точно таким же образом, говорить, что теперь они тоже покоятся, а движется снова Земля, летящая на сей раз им навстречу с той же гигантской скоростью? Да и в самом деле, они ведь и не должны были бы чувствовать движения ракеты в своем равномерном и прямолинейном полете, как не чувствуем равномерного и практически прямолинейного полета Земли мы с вами.

 

Однако главное, конечно, не эти их возможные ощущения, а то, что весь смысл, вся логика теории относительности действительно (разрешают на первый взгляд «поменять местами» Землю и ракету, как две совершенно равноправные «системы отсчета» времен и расстояний. Но тогда, с точки зрения астронавтов, вовсе «е на ракете, а на Земле замедляют свой ритм часы! И, стало быть, на Земле, а не на ракете сохраняют свою молодость люди!

 

Как же тут быть?

 

Это возражение нельзя логически опровергнуть с помощью «здравого смысла», то есть взять да и сослаться просто на то, что заведомо известно — кто летит, а кто покоится. Земляне послали ракету, значит от Земли7 только и можно начинать танцевать — только Земля и годится на роль «тела отсчета» или «начала координат»... Эйнштейну когда-то приходилось отвечать на такие доводы. Он в подобных случаях обычно обсуждал относительность движения поезда. Физически и математически совершенно безразлично, считать ли, что поезд движется, а рельсы покоятся, или наоборот — рассматривать это событие так, что поезд стоит, а рельсы убегают в противоположную сторону. Но, конечно, остроумно замечал Эйнштейн, машинист сказал бы, что он топит и смазывает паровоз, а не окружающее пространство и, следовательно, может физикам-теоретикам точно растолковать, что происходит. Однако этот вполне здравый довод не опрокидывает физического закона полного равноправия всех «систем отсчета», которые движутся одна относительно другой прямолинейно и равномерно. Недаром на станции, глядя из окна своего вагона на соседний поезд, мы часто не сразу начинаем понимать, кто тронулся с места: наш состав или встречный...

 

Астронавты действительно могли бы безнаказанно и без ущерба для истины поменять местами ракету и Землю во всех своих рассуждениях,, если бы — если бы не одна тонкость.

 

Дело* в том, что системы отсчета — «Земля» и «Ракета» — вовсе неравноправны. Ракета по меньшей мере четыре раза испытывает в полете изменение скорости своего движения: убыстрение — при старте с Земли, замедление — при посадке на 61-ю Лебедя, снова убыстрение — при начале обратного пути, и снова замедление — при финише на Земле. Поэтому система отсчета «Ракета» отнюдь не может считаться движущейся все время прямолинейно и равномерно в отличие от системы отсчета «Земля». И, следовательно, астронавты не вправе рассуждать так же, как оставленные ими земляне. Они находятся в иных условиях движения.

 

Конечно, очень хочется подсказать астронавтам одну мысль, которая, казалось бы, вновь спасает их равноправие с землянами:

 

—- Дорогие наши сопространственники, а почему бы вам не возразить Эйнштейну, что в периоды замедлений и убыстрений полета ракеты вы рассматриваете дело так, что убыстряет или замедляет свое движение вовсе не ракета, а Земля. Скажите Эйнштейну: «Мы-то и в эти минуты продолжаем лететь равномерно и прямолинейно, а ускорения испытываете вы вместе со всеми землянами, оставшимися на Земле!»

 

Стоит заметить, что астронавты почувствовали бы себя прежде всего оскорбленными, услышав эту подсказку: мы, сами тоге не подозревая, вкладывали бы в их уста соображение, которое полвека назад в издевательской форме выдвигал против теории относительности Филипп Ленард — высокоученый негодяй Ленард, будущий фашист, о котрром нам, к сожалению, придется еще вспомнить на этих страницах. «Пусть поезд совершает резко неравномерное движение, — сказал он. — Если теперь... в поезде все разбивается в щепки, а снаружи все остается невредимым, то, думаю я, ни один здравомыслящий не будет сомневаться в трм, что именно поезд внезапно изменил' свое движение, а не окружающее». Полагая, что Эйнштейн к числу здравомыслящих не принадлежит, Ленард злорадно умозаключал, что он таким легким способом опроверг теорию относительности.

 

Между тем он только лишний раз подтвердил ее справедливость. Теория относительности как раз и утверждает, что системы отсчета «поезд» и «рельсы» равноправны только до тех пор, пока паровоз не меняет внезапно свое движение. И астронавты не приняли бы нашей «ленардовской подсказки». Они сказали бы, что в периоды убыстрений и замедлений ракеты реально начинают чувствовать просто на самих себе мучительное действие ускорения, а земляне тут ни при чем. Ускорения вовсе не относительны, а абсолютны. Они возникают оттого, что к телу прикладываются какие-то силы. И точку приложения этих сил (ракету) нельзя произвольно приписывать другому телу (Земле).

 

Когда, на сцене появляются ускорения, когда «тела отсчета» уже не движутся относительно друг друга просто по инерции, то есть равномерно, и прямолинейно, тогда слово берет общая теория относительности, разработанная Эйнштейном позже — к 1916 году. Эта общая теория показывает, что в конце концов — в итоге всего путешествия ракеты — все произойдет именно так, как здесь рассказано: астронавты останутся относительно молодыми и, вернувшись на Землю, снова став сопространственниками землян, перестанут, однако, быть их современниками...

Так разрешим себе еще одну маленькую вольность.

 

 

К содержанию книги: Научно-художественная книга о физике и физиках

 

 Смотрите также:

  

Физика. энциклопедия по физике

Книга содержит сведения о жизни и деятельности ученых, внесших значительный вклад в развитие науки.
О физике

заниматься физикой как наукой или физикой, которая...

Эта книга адресована всем, кто интересуется физикой. В наше время знание основ физики необходимо каждому, чтобы иметь правильное представление об окружающем мире

Энциклопедический словарь

И старшего. Школьного возраста. 2-е издание исправленное и дополненное. В этой книге  Гиндикин С. Г. Рассказы о физиках и математиках

 

И. Г. Бехер. книга Бехера Подземная физика

В 1667 г. появилась книга И. Бехера «Подземная физика», в которой нашли отражение идеи автора о составных первоначалах сложных тел.

 

Последние добавления:

 

Право в медицине      Рыбаков. Русская история     Криминалист   ГПК РФ