Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Когда Майкельсон осуществил свой первый эксперимент, Эйнштейну было два года. До создания специальной теории относительности оставалось двадцать четыре… Ученые теперь должны были отказываться от пространства, заполненного эфиром. Если эфира нет, то не пустота же между небесными телами? Как через пустоту может происходить гравитационное взаимодействие? И как все-таки понимать, что свет не подчиняется правилу сложения скоростей? Движения всех тел подчиняются этому правилу, а свет нет. Что такое свет? К концу века ученые уже были готовы ответить на этот вопрос. В работах М. Фарадея, Дж. Максвелла, Г. Герца было с высокой степенью достоверности доказано, что свет — это колебания электромагнитного поля, которое может распространяться в пространстве в виде электромагнитных волн. Этот вывод также нанес удар по эфиру, ибо оказалось, что для своего распространения свет не нуждается в эфире. Но оставим на время в покое многострадальный эфир.

Одно из важнейших следствий уравнений Максвелла состояло в том, что в вакууме электромагнитные волны распространяются со скоростью света. Эта скорость в вакууме, или, как говорили в прошлом веке, в пустоте, составляет около 300 000 км/с. (Современное наиболее точное значение скорости света — 299­ 792 456,2 м/с.) Потрясающе огромная скорость, но самым удивительным все же было не это. «Оказалось, что, движется ли наблюдатель навстречу световому лучу или убегает в противоположном направлении, скорость луча относительно него не меняется!.. Странным образом скорость света всегда остается неизменной».

К тому времени, когда «странностями» физики занялся Эйнштейн, выдающиеся ученые Фитцджеральд и Лоренц уже определили свое отношение к проблеме независимости скорости света относительно скорости источника света. Фитцджеральд предложил считать опыт Майкельсона доказательством поразительного факта: не скорость света зависит от скорости его излучателя, а размеры всех тел зависят от скорости их движения относительно наблюдателя. Эту гипотезу обосновал своей электронной теорией Лоренц, а Пуанкаре на ней построил новую теорию относительности… Так называемыми «преобразованиями» Лоренц показал, что собственное время движущегося тела и его размеры также зависят от скорости движения тела относительно наблюдателя. А Эйнштейн, с присущей ему решительностью, обобщил эти гипотезы: «…один и тот же световой луч распространяется в пустоте со скоростью с не только в системе отсчета К, но и в каждой другой системе… движущейся равномерно и прямолинейно относительно К» {11}. Такое экстравагантное понимание света и позволило Эйнштейну произвести, по существу, революцию в области физики — поставить свет в совершенно особое положение. Абсолютизировать свет и сформулировать свой знаменитый второй постулат, процитированный ранее.

Некоторые сторонники теории относительности, признавая, что скорость света определяет предельную скорость любых взаимодействий, утверждают также, что и время — это… только функция скорости света.

Мы ознакомились с некоторыми основными положениями теории относительности. Конечно, это знакомство было недопустимо кратким и поверхностным. Я выделил только два постулата Эйнштейна, поскольку они являются главными в релятивистской физике, связаны с пониманием времени, и поэтому именно они сегодня подвергаются наиболее яростным нападкам со стороны критиков теории относительности.

1.5. Представления о времени в конце XX века

Странно, но и в конце XX века четыре концепции времени, появившиеся еще в Древней Греции, продолжают отстаивать свое право на существование. И это несмотря на то, что, начиная с 60-х годов эйнштейновское (реляционное и релятивистское) понимание времени получает все новые и новые неоспоримые (или, по мнению оппонентов, казалось бы, неоспоримые) подтверждения. И дело тут не только в том, что теория относительности как сравнительно новое миропонимание встречает сопротивление, ибо новому всегда сопротивляются, и дело не в сложности теории относительности. Главная причина, очевидно, в том, что до сих пор никто, включая Эйнштейна, не смог убедительно ответить на «детский» вопрос — «Что такое время?»