Перельман Я.И. - Занимательная механика (1937) (1015819), страница 25
Текст из файла (страница 25)
В конечном итоге Эйнштейн утверждает, что в действительности происходят изменения, подобные тем, которые смутили Гарвуда во время его воображаемого путешествия. Мы ие замечаем их в 'обыденной жизни, потому что они крайне малы. Но вообразите на минуту, что все обстоит, как описано в мире Мз 1. Можно ли приписать особенности этого мира состоянию сознания наблюдателей) Конечно, иет. Д л я в с я к о г о путешественника„ независимо от его сознания, расстояние от гостннипы Барбоя до города будет ровно 200 км, если ои проедет это расстояние с той же скоростью, с каков ехал Гарвуд: оно буде~ иным, если путешественник поедет с другой скорвсгью, — но оно совершенно не зависит от сознания путешественника.
То же стиссится и к длительности какого-либо явления. «Перед нами встает вопрос, — пишет один автор.— а есть ли какая-либо объективная продолжительность времени или длина, сушествующая независимо от измеряющего ее наблюдателя«Раз все зависит от точки зрения. то здесь мы имеем серьезный разрыв с основами диалектического мзтериализма». Так ли это«Нет, не так. Если бы длина и длительность зависели от наблюдателя. эти понятия потеряли бы всякое объективное значение и должны были бы бьггь изгнаны из физики. По Эйнштейну длина и длительность ии в какой мере не зависят от иаблюдат е л я, Правда, при изложении теории относительности часто говорят о длине и длительности «с точки зрения того или иного наблюдателя». Но наблюдатель привле.
кается здесь только для того, чтобы о б н а р у ж и т ь некоторые соотношения между величинами в движущихся друг относительно друга системах, сами же зти соотношения ни в какой степени от него не зависят. По старым представлениям эти соотношения зависят только ог самих вещей; по Эйнштейну они зависят еще и ог относительной скорости этих вещей, но не от наблюдателя. Нельзя, например. говорить, что одна линейка вдвое длиннее другой. так как с изменением нх относительной скорости изменится отгюшение их длин.
Ни в коем случае нельзя т«кже говорить, что с то чк и з реп и я та кого-т о н а б л ю дате л я одна линейка во столько-то раз длиннее другой, так как наблюдатель здесь совсем уж не прн чем. Наде говорить так: «При такой-то относительной скорости двух линеек одна из них во столько-то раз длиннее другой». Этим констатируется некоторый о б ъ е к т и в н ы й факт, не зависящий ни от какой «точки зрения». Наблюдатель здесь нужен, как .всегда, только для того, чтобы этот факт обнаружить.
Имеет ли линейка длину, ие зависящую от измеряющего ее наблюдателя? Вопрос неправильно поставлен. Линейка вообще не имеет длины. Но существует онределенное отношение длин двух линеек, которое зависит от относительной скорости их (и от самих линеек) и не зависит ии от какого наблюдателя. Утз«рждать, что в теории относительности «все зависит от тачки зрения». значит не понимать атой теории. Здесь все зависит от относительной скорости, а ие от «точки зрения>.
Таким образом, никаксто разрыва с диалектическим материализмом в теории Эйнштейна нет, но епгь глубокий разрыв со старыми представлениями. Что дало повод Эйнштейну утверждать, что вещи сами по себе ие имеют длины. а явления — длительности, — об этом речь впереди. Пока же читатель должен коикретно предсгавить себе, что именно утверждает Эйнштейн. Основные идеи его 15 3»« «м~ за«я«ат«а»а«« ««л«««««. раскрыма выше, при описании мира № 1.
Впрочем, мир № 1 гое з чем существенно отличается от нашего мира. каким его рисует Эйнштейн. Освоиться с особен1шстями мира № 1 и научиться мыслить понятиями его обитателей не трудно. Но есть здесь одно обстоятельство, с которым совершенно невозможно примириться. Чтобы изобразить наглядно зто затруднение, пшплем туд» нашего корреспондента. На зтот раз его обязанности я беру на себя.
Читайте мое письмо. 8. Крушевве мира № 8 Мы ехали во всю прыть наших неказистых кляч. Прямая и ровная дорога шла гуотьгм лесам. Местность считалась «нечнстой»: говорили, что здесь пошаливают. Кучер тоти-дело боязливо у оглядывался и ие переставал погонять лошадей, которые, впрочем, при каждом ударе только вскидыиалн головамн, но не првбавлялн шага. Со мной ехал мистер Ьарнзй. Он Д сидел на облучке, повернувшись ко мне, спиной и лошадям и что-то рассказьгвал.
Вдруг он вскрикнул, схватился за грудь и опрокинулся назад. (Это событие на графике мэобран ено точкой А.) — Что с ним? — воскликнул я. — Убит. Пуля попала в сердце, — отвесил кучер. — Кто же стрелялу 226 — Вероятно, зто негодяй Клио со б и рвется ч истре л ит ь. (Выстрел Клио изображен точкой Л.) — Вы говорите асобираегсяз; но ведь мистер Барнэй уже убит~ — Да, убит. Я и говорю, что убийцей будет Клио. Поглядите, вон он скачет за нами (точка С).
Держу пари, что он нас догонит через 10 минут (зто будущее событие изображено точкой 0). Град ударов посыпался на коренника; но несчастная кляча предпочигала работать головой, чем ногами, так что наша скорость не изменилась. Я оглянулся. Вдали но дороге, нагоняя нас, быстро несся всадник. На всем скаку оп поднял ружье н начал прицеливаться (точка )2). Я неволюю пригнулся н намеревался соскользнуть на дно повозки. — Не бойтесь, он целится в Барная. — сказал кучер, ткнув кнутом в сторону трупа, лежащего у моин пог. — Зачем же в него стрелять, раз он уже мертв>— спросил я. — Чудак вы! Ведь Клио нас догоняет, значнт— мистер Барнзй для него еще жив. (Смерть Барнея с точки зрения Клио одновременна с событием а, которому предшествует событие Й.) — В таком случае надо его укрьггь, — воскликнул я, хватаясь за труп и стараясь стащить его вниз.
— Чего же его прятать, когда он мертв) — возразил кучер. Опасность вышибла нз моей головы все представления и понятия, относящиеся к новому миру, которые, как мне казалось, я твердо усвоил. Мне стало конфузно за глупости. которые я говорил. Вдруг блестящая мысль ссеннла меня. — Погодите же. — закричал я. — Я сейчас подстрелю зтого негодяя. 227 Сказано — сделано.
Бац! (точка Е на графике). Клио свалился мертвый (точка г'). — Он не успел выстрелить, — радостно воскликнул я. — Выстрел, который должен был убить мистера Барная, никогда не будет произведен. — Разумеется, — согласился кучер. — После смерти не выстрелишь. — Значит, мистер Барнэй спасен! — Где там спасен, когда у него в сердце пуля сид1гг.
Нет, его,не воскресишь. Он уже похолодел. — Какая пуля) Ведь Клио не выстрелил н никогда не выстрелит Не может же в вашем сумасшедаюем мире пуля, которая никогда ие вылетит нз ружья, находиться в сердце мистера Бзрнэя. — Ну, уж... не могу вам объяскнть... — ответил кучер. В голосе его была растерянность. — А только вы напрасно насчет нашего мира выражаться изволите. Сами нас выдумали, запутались, да нас жс и попрекаете.
Нехорошо, сударь... Действительно, нехорошо. Мир, в котором следствия могут предшествовать причинам, решительно ни иа что ые годится. Приходится призна.гь, что мнр а(з 1 пал жертвой закона причинности. и П. МИР НОМЕР ВТОРОЙ 9. Научвая ортиииаанви фантазии (НОФ) На развалинах мира М 1 необходимо поставить вопрос: возможен ли вообше такой мир, в котором вещи сами,по себе не имеют длины, явления яе имеют длительности н нет абсолютной последовательности событий. Не обречен ли всякий мир этого рода иа гибель от столкновения с законом причинности? ' Мы утверждаем, что подобный мир возможен.
Чтобы доказать это. нужно его построить, т. е. придумать. Но как придумать мир? Попроб) йте, читатель, выдумать что-либо новое: сказку, .с1ожет для рассказа приключений, узор для обоев, рисунок для ситца, музыкальную мелодию. Если зы ие исключительно ~одаренный творческим воображением человек, то убедитесь, что фантазия ваша тяжело и неуклюже топчется на месте, пепляясь за обрывки старого — слышанного, виденного, читанного, — и громоздит из них нечто скорее Нелепое, чем фантастическое. На|па «крылатая фантазия», увы, нуждается в костылях.
Как помочь беде? В эпоху Научной организации труда (НОТ) и Научной организации быта (НОБ) естественно заняться Научной организацией фантазии (НОФ). Математики придумали четвертое измерение„неевклидовы геометрии, мнимые числа и г. и. диковинки. Все э'го, быть может, очень скучные вещи, но по смелости и оригинальности они оставляют далеко позади самые счастливые идеи авторов фантасгичеоких романов. Неужели же сухие профессора;математики наделены более богатым воображением.
чем профессиональные,мастера выдумки— писатели? Разумеется, нет. Но плсатели кустврничаюг, а профессора фантазируют научно. Мы должны последовать примеру математиков н обратиться к Научной — скажем точнее — к М пематической организации фантазии. Некоторый опыт в этом деле у нвс уже есть: мир Р(а 1 был придуман математически.
Он создан тем, что мы (устами мистера Барная) задали приянло графического изображения событий этого мира с точки зрения разных наблюдателей„движущихся друг относительно друга, Вся наша выдумка закл»опал гсь в том, что мге приняли, будто ось пространства наблюдателя всегда должна бьггь перпендикулярна к его оси времени. Почему непременно перпендикулярна» Вопоос незаконный. Фан газки имеет свои права, из них основное — право выдумывать все, что угодно, лигпь бы выдумка ие прннсла к логи шскому абсурду пли к столкновению с законом причинности.
Правило, положенное в основу графического построения мира М 1, привело к такому столкнове»гию. Значит, оно было неудачно. Приходится его отбросить и подыскать другое правило. опять - таки совершенно проиивольиое, ио аюсобное ужиться с законом причинности. 10. 2(еетроенве мира уй 2 Каждый наблюдатель опениаает место н аремя шобшо события, происшедшего на некоторой дороге, по саоим осям пространства и времени ОЛ и ОУ. Эти оси могут быть и ис перпендикулярны одна другой (рис. 97). Чтобы изобразим краричсскн собьпие А, которое пронзошло чеу рез диа часа после начального события О, на расстояики 200 кн от иг~ о„наблюдатель поступает так: отсчнтыаает по оси яремеии †.т вверх от точки О дна деления (кашдог деление сооток<глеует, я принятом нами масштабе, одному часу) н проводят прямую параллельную оси пространства: зто геометрическое место точек, ичобрашающил события, пронсаедпгие с точно зрения данного яеблюдатела через 2 часа после начального момента.
Затем отсчнтыяает па пространстаьшгой оси, апраао ог точки О, 2 деления (калшое деление соотастстнует а принятом нами масштабе (00 кн) и ппоаоднг прямую, параллельную оси пременя. зто геометрическое место точек. ньабраыающих события, которые произошли с точки зрыгия наблгодателя иа расстоянии 200 ки от яачальншо события. Иа пере- гейг АЮ Уеггт Рис. 97.