Вероятностный мир

Естественно недоумение: но почему же «уплощение» близнеца–космонавта не оставило по себе реального следа, когда он вернулся из полета, а замедление времени на ракете оставило столь реальный след, что братья превратились в людей разного возраста?

Причиной тому глубокое различие между пространством и временем: в пространстве есть направления «туда» и «обратно», а во времени лишь одно направление — «туда». И возвращение близнеца–космонавта состоялось только в пространстве. А во времени то была уже другая Земля: на ней навсегда утекли 20 земных лет. Восстановился ритм часов, но само время ушло безвозвратно. Братья встретились на другом листке календаря, чем тот, на котором когда–то расстались. А в пространстве они обнялись там же — оно никуда не делось.

Гораздо серьезней другое недоумение (и оно действительно доставило теоретикам немало хлопот). Почему бы в этих рассуждениях не поменять местами близнецов? Всякое движение относительно. Так отчего бы не счесть покоящимся брата на ракете, а движущимся с громадной скоростью брата на Земле? Тогда все перевернулось бы и сохранившим свою юность оказался бы к моменту встречи земной близнец, а постаревшим на двадцать лет — близнец–космонавт. Иными словами, не иллюзия ли этот «парадокс часов»? Пришлось бы и вправду признать, что это так, если б и в самом деле близнецов можно было поменять местами. Но делать этого нельзя: Земля и ракета тут не равноправны. В движении Земли за протекшее время ничего не менялось — она двигалась с прежним постоянством. (Из–за длительности срока нужно говорить об ее полете вместе с Солнцем, оставляя без внимания ее вращение по орбите.) А ракета двигалась не только по инерции: при отлете в космос, при повороте назад, при возвращении она то ускорялась, то тормозилась — словом, переживала то, чего не переживала Земля. Потому и не равноправны истории жизни обоих братьев. И то, что можно сказать об одном, вовсе нельзя сказать о другом…

Еще один — уже знакомый — вопрос напрашивается сам собой: отчего же в прежние века никто не замечал относительности времени и пространства? Ответ тот же, что и на «нежданную шутку» возрастания массы от скорости: все дело в математическом законе замедления времени и сокращения длины.

Он, этот закон, совершенно тот же, что и для увеличения массы: пока скорости малы по сравнению со световой, эти эффекты до крайности ничтожны. Помните? Даже сверхзвуковой лайнер делается в полете массивней всего на триллионную долю своей аэродромной массы — «массы покоя». Вот так и ход часов в его кабине замедляется всего на триллионную долю земного ритма. И длина его в направлении полета убывает на ту же неощутимую долю. А что уж говорить об еле–еле ползущем трамвае?! Эйнштейн мог поклясться кондукторше, что говорит правду, правду и только правду, но не достало бы чувствительности никаких приборов для экспериментального подтверждения его правоты.

Однако когда скорость приближается к световой, все эти «шутливые уверенья» теории относительности делаются сверхсерьезными. Масса тела начинает расти неудержимо. Ритм времени замедляется неотвратимо. Длина сокращается катастрофически. Простенькие формулы — непритязательные, как в школьных задачах по алгебре, где самое сложное действие это извлечение квадратного корня, — начинают показывать картину ошеломляющих последствий. Если бы ракете можно было задать скорость, в точности равную световой, с нею произошли бы по меньшей мере три невозможных события:

— ее масса стала бы бесконечной,

— течение времени на ней прекратилось бы,

— ее длина свелась бы к нулю.

Довольно утраты времени и третьего измерения, чтобы прийти к неизбежному выводу: никакому физическому телу задать световую скорость нельзя! Приближаться к ней можно, но достигнуть ее немыслимо. Она — предел физических скоростей во Вселенной.

Не менее, если не более наглядно твердит об этом закон возрастания массы со скоростью. Даже крошечный электрон — такой невесомый в покое — стал бы бесконечно массивным, когда бы удалось разогнать его до скорости света. А на разгон требуется затрачивать энергию. И чем массивней тело, тем больше энергетические затраты. Ускорители заряженных частиц — эти динозавры техники нашего века — огромны и сложны, кроме всего прочего, потому, что ускоряемые частицы надо в них нагружать колоссальными энергиями. В синхрофазотроне Дубны ядра водорода — протоны — разгоняются до скорости, меньше чем на 1% отличной от скорости света, а для этого их надо снабдить энергией в 10 миллиардов электронвольт. Их масса при этом удесятеряется, и они становятся сравнимыми с ядрами углерода. А для запуска со скоростью света — точно со скоростью света! — хотя бы одного–единственного электрона понадобилась бы энергия бесконечная, то есть все энергетические ресурсы природы…

Решительно все доступно только в детских сказках. В этом их прелесть для взрослых — они утешают нас в осознанном бессилии противиться законам естества. Но не сказочники, а научные фантасты лишь до 1905 года— до появления 17–го тома «Анналов физики» — имели право (право неведения!) отправлять своих героев в путешествия по космосу с неограниченной скоростью. А те, кто и позднее позволял себе так фантазировать, конечно, оставались фантастами, но переставали быть научными.

Для всего, что в покое обладает массой, неограниченная скорость — миф. А как же эйнштейновские частицы света — кванты электромагнитного поля? Они ведь не призраки — они вполне ощутимо материальны. Разумеется. Но все дело в том, что у них нет «массы покоя». Она равна нулю. Это кажется противоестественным: разве не очевидно, что если у чего–нибудь материального нет никакой массы, то оно попросту не существует? Совершенно справедливо. Однако это только то и означает, что частицы света не существуют в покое. Свет нельзя ни остановить, ни ускорить! Он — воплощение вечного движения с предельно возможной скоростью относительно любых наблюдателей. И в этом своем движении частицы света — кванты энергии — обладают реальной массой. Настолько реальной, что вот ведь сумел Петр Николаевич Лебедев определить давление света.

6

Как и об эйнштейновских близнецах, обо всем этом рассказано–перерассказанно тысячи раз. И все же нередко раздается искренне недоумевающий, а то и снисходительно жалеющий тебя голос: «Как! Вы не верите, что можно двигаться быстрее света?» Точно это вопрос веры или неверия!

Порою такой вопрос задается искусней: «Вот я мысленно во мгновение ока переношусь на Солнце — так разве мысль моя не обгоняет свет?» Действительно, свету на перелет от Земли до Солнца требуется восемь с лишним минут, а тут — один миг. Но на беду возражающего за этот миг никакого физического процесса между Землей и Солнцем не происходит. То биофизическое или биохимическое событие, которое имеет место, совершается в пределах нашей черепной коробки. А она невелика. И потому наикратчайшего мгновения достаточно для воображаемого переселения куда угодно — в соседнюю комнату или на Магеллановы Облака, в прошлое или будущее, к черту на кулички или за тридевять земель. Биопроцессам вовсе и не нужна световая скорость, чтобы совершиться в нашем скромном по размерам мозгу.

«А тахионы?» — спросил однажды молодой парапсихолог у молодого физика (что было весьма необычно, ибо телепаты, как правило, заранее знают ответы на все вопросы и меньше всего любят задавать их именно физикам). «А тахионы? Уверен, что как раз эти замечательные частицы, летящие со сверхсветовой скоростью, вызывают телепатические явления. А раз так, то телепатия доказывает реальность тахионов, а тахионы — реальность телепатии!»

Простим смешную нелогичность такой соблазнительной логики. Интересно вот что: это не придумано, а услышано летом 1978 года, и потом еще раз услышано летом 1979–го, когда тот же вопрос задавал уже пожилой философ уже пожилому естественнику. Слово «тахион» появилось в 70–х годах. Но для него сразу нашлось место в английском «Словаре современной мысли». Стало быть, оно сегодня — с успехом или без успеха — уже питает чью–то ищущую современную мысль.