Скорость имеет предел

Наука торжествует

Открытие факта относительности времени представляет собой глубокий переворот в воззрениях человека на природy. Оно является одной из величайших побед человеческoro разума над косностью веками сложившихся представлений. Его можно сравнить лишь с переворотом

в человеческих представлениях, связанным с открытием факта шарообразности Земли.

Открытие относительности времени было сделано в 1905 году величайшим физиком XX века Альбертом Эйн­штейном (1880—1955). Это открытие выдвинуло 25-лет­него Эйнштейна в ряды титанов человеческой мысли. В нашей памяти он стал наряду с Коперником и Ньюто­ном пролагателем новых путей в науке.

В. И. Ленин назвал Альберта Эйнштейна одним из «великих преобразователей естествознания».

Учение об относительности времени и вытекающие из него следствия именуются обычно теорией относительно­сти. Ее не следует путать с принципом относительности движения.

До второй мировой воины самолеты летали со ско­ростью, меньшей скорости звука, а теперь построены и «сверхзвуковые» самолеты. Радиоволны распространяют­ся со скоростью света. Но нельзя ли поставить перед со­бой задачу — создать «сверхсветовую» телеграфию, что­бы передавать сигналы со скоростью еще большей, чем скорость света? Это оказывается невозможным.

В самом деле, если бы можно было осуществить пере­дачу сигналов с бесконечной скоростью, то мы полу­чили бы возможность устанавливать однозначным обра­зом одновременность двух событии. Мыговорили бы, что эти события произошли одновременно, если бы бесконеч­но быстрый сигнал о первом событий приходил одновре­менно с сигналом о втором событии. Таким образом, одновременность получила бы абсолютный характер, не зависящий от движения той лаборатории, к которой от­носится это утверждение.

Но поскольку абсолютность времени опровергается опытом, мы заключаем, что передача сигналов не может быть мгновенной. Скорость передачи действия из одной точки пространства в другую не может быть бесконечной, другими словами — не может превышать некоторой ко­нечной величины, называемой предельной скоростью.

Эта предельная скорость совпадает со скоростью света.

В самом деле, согласно принципу относительности движения, во всех движущихся относительно друг друга (прямолинейно и равномерно) лабораториях законы при­роды должны быть одинаковы. Утверждение, что никакая скорость не может превышать данного предела, есть также закон природы, и поэтому значение предельной скорости должно быть совершенно одинаково в различ­ных лабораториях.

Этими же свойствами, как мы знаем, отличается и скорость света.

Таким образом, скорость света — это не просто ско­рость распространения некоего явления природы. Она иг­рает важнейшую роль предельной скорости.

Открытие существования в мире предельной скорости является одним из величайших триумфов человеческой мысли и экспериментальных возможностей челове­чества.

Физик прошлого столетия не мог додуматься до того, что в мире существует предельная скорость, что факт ее существования можно доказать. Более того, если бы даже он в своих опытах наткнулся на наличие в природе пре­дельной скорости, он не мог быть уверен, что это закон природы, а не следствие ограниченности эксперименталь­ных возможностей, которые могут быть устранены в про­цессе дальнейшего развития техники.

Принцип относительности показывает, что существо­вание предельной скорости лежит в самой природе вещей. Рассчитывать, что прогресс техники даст возможность достичь скоростей, превышающих скорость света, столь же смешно, как полагать, что отсутствие на земной по­верхности точек, разделенных расстоянием свыше 20 ты­сяч километров, есть не географический закон, а ограни­ченность наших знаний, и надеяться, что по мере разви­тия географии удастся отыскать на Земле точки, еще бо­лее удаленные друг от друга.

Скорость света потому и играет такую исключитель­ную роль в природе, что она является предельной ско­ростью для распространения чего бы то ни было. Свет либо опережает всякое другое явление, либо, в крайнем случае, доходит с ним одновременно.

Если бы Солнце раскололось на две части и образо­вало бы двойную звезду, то, конечно, изменилось бы и движение Земли.

Физик прошлого столетия, не знавший о существова­нии в природе предельной скорости, безусловно предпо­ложил бы, что изменение движения Земли произошло бы мгновенно вслед за раскалыванием Солнца. Между тем свету понадобилось бы восемь минут, чтобы дойти от расколовшегося Солнца до Земли.

В действительности изменение в движении Земли то­же начнется лишь спустя восемь минут после того как расколется Солнце, и до этого момента Земля будет дви­гаться так, как если бы Солнце не раскололось. Да и вообще ни одно событие, происшедшее с Солнцем или на Солнце, не окажет никакого влияния ни на Землю, ни на ее движение до истечения этих восьми минут.

Конечная скорость распространения сигнала, разу­меется, не лишает нас возможности устанавливать одно­временность двух событий. Для этого надо только учесть время запаздывания сигнала, как это обычно и де­лается.

Однако такой способ установления одновременности уже вполне совместим с относительностью этого понятия. В самом деле, чтобы вычесть время запаздывания, мы должны будем разделить расстояние между местами, в которых произошли события, на скорость распростране­ния сигнала. С другой стороны, еще обсуждая вопрос о посылке писем из экспресса Москва — Владивосток, мы видели, что само место в пространстве — понятие тоже весьма относительное!

Дата добавления: 2014-01-14