* * *
Кажется, мы воспринимаем одно и то же явление по-разному. Это так?
Да, но важно понять, что два события, случившиеся для вас одновременно — достижение светом переднего и заднего концов вагона, — я увидел случившимися в разное время.
* * *
Это именно то, что вы имеете в виду, когда говорите об относительности времени?
Да, но это далеко не все. Позвольте привести наглядный пример. Представьте, что лампа в вагоне свисает с потолка и я поместил световой сенсор на полу вагона, прямо под лампой, чтобы он снова зажег лампу, когда свет от вспышки достигнет его. Если проделать это несколько раз, можно увидеть, что я мог бы использовать такое приспособление в качестве часов — тиканье ваших часов равно вспышкам лампы.
* * *
Вы хотели бы, чтобы каждый из наблюдателей измерил свое время, посчитав эти циклы?
Правильно. Вы как наблюдатель внутри вагона видите, как свет от лампы на потолке идет прямо вниз к сенсору. Длина пути, преодолеваемого светом, равна высоте потолка. Однако я вижу, что к моменту, когда свет достигает сенсора, сам сенсор продвинулся вперед на некоторое расстояние. Длина пути света, которую вижу я, больше той, что видите вы, поэтому для меня часы тикнут позже. Заметьте, что у нас только одни часы, но вы видите, что они тикают быстрее. Время течет для вас быстрее, когда вы двигаетесь относительно меня.
* * *
И вы утверждаете, что это явление вполне реально. Дело не в ваших особенных часах?
Нет, дело не в них. Ваше сердце бьется медленнее, ваши метаболические процессы протекают медленнее, и вы медленнее стареете.
* * *
Это почти машина времени. Мне нужно просто сесть в космический корабль на некоторое время, и я вернусь моложе, чем был бы на Земле.
Когда вы вернетесь, то увидите, что ваши родственники и друзья постарели быстрее вас. Да, можете думать об этом как о машине времени, летящей в будущее.
Специальная теория относительности применима только к движению с постоянной скоростью по прямой (которое Галилей назвал равномерным прямолинейным движением). Вскоре после публикации специальной теории Эйнштейн начал пытаться расширить ее, чтобы она могла включать все виды движения — и равномерное прямолинейное, и движение с ускорением. Его труды увенчались успехом в 1915 году, после десяти лет напряженной работы. Для достижения этой цели ему пришлось углубить свои знания математики при помощи Марселя Гроссмана, одного из его друзей по институту, который стал профессором математики. В результате появилась общая теория относительности, которую ученый мир назвал величайшей из всех научных теорий. Она считается шедевром, венцом научных достижений Эйнштейна.
* * *
Профессор Эйнштейн, что вы считаете своим величайшим достижением?
Мою общую теорию относительности, которая является расширенной специальной теорией, включающей все виды движения. Это система, объясняющая устройство нашего мира.
* * *
Каким образом была расширена специальная теория относительности?
Когда вы рассматриваете специальную теорию относительности, то видите, что она охватывает также области, выходящие за ее рамки. Почему законы природы должны оставаться неизменными только для равномерного прямолинейного движения? Законы Вселенной должны быть полностью независимы от вида движения. Сформулировав специальную теорию относительности, я занялся именно этим — ее расширением и обобщением, чтобы она включала также ускоренное движение.
* * *
Почему ускоренного движения в специальной теории не было?
Специальная теория относительности исходит из того, что равномерное прямолинейное движение ничем не проявляет себя: вы не ощущаете его, пока не станете наблюдать его со стороны. И наоборот, ускоренное движение ощущается вами. Например, вы чувствуете, когда поезд трогается с места, делает поворот или останавливается, и для этого вам не нужно наблюдать его со стороны. Таким образом, ускоренное движение не является относительным и не может быть включено в специальную теорию. Оказалось, что очень трудно обобщить теорию таким образом, чтобы включить это движение. Я просто не знал, с чего начать.
