Беседы с Альбертом Эйнштейном

А почему это так в случае со светом? Почему пешеход не может прибавить к скорости света 40 километров в час таким же образом, как он плюсует скорость поезда к скорости пассажира и получает в результате 40 плюс 5 километров в час? Я запутался.

Да, тут легко запутаться. Я тоже долгое время, скажем так, конфликтовал с этой идеей, потому что налицо явное противоречие. Решение этой дилеммы пришло ко мне однажды ночью в 1905 году после долгой дискуссии с моим другом Мишелем Бессо. Той ночью я пришел домой, не переставая думать об этой проблеме, но на следующее утро нашел решение и сразу же рассказал об этом Бессо. Все дело было в концепции времени. Я понял, что время не абсолютно — оно связано со скоростью света. Я понял, что скорость света постоянна, когда вы двигаетесь, а время и пространство изменяются. Время относительно, и пространство тоже. В этом суть специальной теории относительности.

* * *

А как меняются время и пространство? Эта идея весьма далека от нашего повседневного опыта.

В рамках нашего повседневного опыта все движется со сравнительно малыми скоростями, и мы не замечаем никаких странностей в пространстве и времени. В действительности пешеход, измеряющий скорость пассажира, идущего со скоростью 5 километров в час, когда поезд движется со скоростью 40 километров в час, не измеряет общую скорость как 45 километров в час. Если бы у пешехода были запредельно точные инструменты, он увидел бы, что общая скорость чуть меньше 45 километров в час, где-то на одну десятитысячную миллиардной доли процента. А причина такого различия состоит в том, что время замедляется, когда вы двигаетесь, влияя на величину измеряемой скорости. Но, поскольку мы не можем почувствовать такую ничтожную величину, мы ее не замечаем и думаем, что она равна точно 45 километрам в час.

* * *

Итак, не все в мире относительно, как любят говорить люди о вашей теории. Время и пространство относительны, чего не скажешь о скорости света, которая постоянна.

В точку! Пространство и время изменяются, когда вы двигаетесь. Они связаны со скоростью света и изменяются таким образом, чтобы эта скорость всегда оставалась постоянной. До появления теории относительности у нас была теория Ньютона. Для Ньютона пространство и время были постоянны, а все скорости относительны. Теория относительности все поменяла.

* * *

Не могу сказать, что я понял эту теорию, но, думаю, я теперь правильно воспринимаю то, что она подразумевает.

Понимание сначала приходит от восприятия окружающего мира. Наши чувства не настолько точны, чтобы ощущать проявления относительности, не достигнув невероятно огромных скоростей, требуемых для их непосредственного восприятия. Но, прежде чем покончить с этой темой, вот вам на десерт еще одно применение принципа относительности. В Германии меня называют «немецким ученым», а в Англии — «швейцарским евреем». Но, случись мне стать для всех нежелательным типом, я тут же стану «швейцарским евреем» для немцев и «немецким ученым» для англичан[12].

О времени

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, время не течет с одинаковой скоростью для всех: оно меняется, когда вы двигаетесь. Но, чтобы заметить это изменение, вы должны двигаться почти со скоростью света, а ни одно транспортное средство не может даже приблизиться к таким скоростям. Однако это могут делать субатомные частицы. Некоторые частицы, образующиеся на высоте 10 000 метров, живут всего пару микросекунд, причем за свою краткую жизнь, до распада, успевают пролететь 600 метров. Тем не менее их находят даже возле поверхности Земли. Теория относительности разрешила этот парадокс. С нашей референтной точки время для этих частиц течет медленнее, и поэтому их жизнь продлевается.

* * *

Профессор Эйнштейн, я хотел бы вернуться к вопросу об изменении времени и пространства. Как я понял, вы сказали, что время замедляется по мере увеличения скорости. То есть, если я буду двигаться достаточно быстро, проживаемые мною дни будут длиннее.