Пространство и время глазами дилетанта

Но и это ещё не всё. Здесь, если объяснять нормально, без фокусов, имея целью действительно что-то объяснить, а не запудрить мозги для дальнейших манипуляций, надо бы обратить внимание и ещё на один нюанс. На то, что скорость распространения любых волн постоянна относительно среды, в которой эти волны распространяются, и не зависит от движения источника волн. Простой пример: когда мы садимся в лодку в тихий летний вечер, то от лодки по зеркальной глади воды начинают распространяться волны, и их скорость постоянна. Когда мы начинаем грести, то волны не ускоряют своё распространение, их скорость не суммируется со скоростью лодки. А если рассмотреть движение катера, скорость которого выше скорости волн, то волны не распространяются впереди него, он не может «подтолкнуть» их, чтоб они распространялись быстрее. Точно такое же положение и с распространением других волн, например, звуковых: их скорость не зависят от скорости источника звука. Сверхзвуковой истребитель может лететь быстрее звука, но заставить звуковые волны распространяться быстрее, чем «положено» невозможно. Это знает каждый школьник старших классов. Но женщина-физик этого не знает. Или хитрит? Скорее, последнее.

3

Один из пассажиров, услышав, что скорость света «не может быть не больше, не меньше», говорит: «Непонятно. Если лампа приближается ко мне [берёт со стола лампу и подносит её к себе], то к скорости света прибавится скорость лампы и свет дойдёт до меня быстрее». На что женщина-физик отвечает: «Увы, многочисленные и тончайшие опыты доказали, что это не так. Скорость света всегда одинакова, и не зависит от того, движется источник света или нет. Если даже вообразить, что наш вагон мчится почти со световой скоростью, то и тогда свет от него побежит не быстрее, чем от неподвижного прожектора, на платформе». Все эти её слова сопровождаются очень наглядным мультиком с мчащимся поездом и стоящим на земле прожектором, зажёгшимся аккурат в тот момент, когда с ним поравнялся мчавшийся локомотив со своим светофором, зажёгшимся также именно в этот момент. И оба луча одновременно достигли семафора. Ну да, из мультика наглядно видно, что свет от прожектора локомотива «побежит не быстрее». Но разве здесь есть что-то удивительное или загадочное? И причём здесь упомянутые «многочисленные и тончайшие опыты»? Для выяснения этого вопроса достаточно сесть в лодку, покататься и понаблюдать за поведением волн. (Опять женщина-физик хитрит: вместо щекотливой темы о постоянстве скорости света относительно любой системы отсчёта, она объясняет независимость скорости света от скорости движения источника. А чуть позже в своих дальнейших объяснениях она будет вести себя так, как будто объясняла именно независимость скорости света от системы отсчёта.)

Пассажир уточняет: «Значит, один фонарь стоит на платформе. А другой мчится вместе с вагоном. И оба луча пойдут с одинаковой скоростью? И оба придут одновременно?» Услышав утвердительные ответы, он подытоживает: «Это действительно странно».

По логике вещей, женщина-физик в этот момент должна бы объяснить, что ничего странного пока нет, что ни о какой «удивительной загадке света» речи пока не идёт. И, очевидно, ей следовало бы просто рассказать примерно то, о чём мы написали чуть выше – что скорость распространяющихся волн в любой среде постоянна и не зависит от движения источника волн. (Вообще-то, пассажиры и сами должны бы знать это из школьного курса физики.) Можно было бы для наглядности показать аналогичный мультик, только вместо светофоров поставить, например, источники звука, и тогда картина была бы точно такой же (за исключением величины скорости, конечно). Пока всё просто, всё вписывается в классическую ньютоновскую физику.

Но женщина-физик ничего этого не объясняет. Напротив, она подтверждает, что пассажир всё правильно понял про «удивительную загадку света». И ни словом, ни полусловом не обмолвилась о том, что это свойство является общим для всех волн, а не только световых. Но! Но много раз прозвучавшее упоминание о постоянстве скорости света, сделало своё дело: теперь слушатели усвоили этот постулат железно. И уже не важно, что только для света это постоянство имеет странное (вернее, абсурдное) свойство быть таковым относительно любой системы отсчёта, и именно эта подробность отличает распространение световых волн от всех прочих. От этого нюанса внимание слушателей было умело отвлечено словесными манипуляциями женщины-фокусника. Извините, женщины-физика.

А давайте, всё-таки, заострим внимание на этой недосказанности. Согласно Эйнштейну, особенность света в том, что его скорость не просто всегда одинакова и не зависит от скорости движения источника; главное – она постоянна относительно любой системы отсчёта.