Уставы небес, 16 глав о науке и вере

Часто построение теории относительности связывают с широко известным опытом Майкельсона-Морли. Этот опыт ставил своей целью обнаружить движение Земли относительно гипотетической абсолютной системы отсчета - эфира с помощью явления интерференции (наложения света от различных источников). Однако его отрицательный результат исторически сыграл очень небольшую роль (см. статью Дж. Холтона "Эйнштейн, Майкельсон и решающий эксперимент", Эйнштейновский сборник 1972, М., Наука, 1974, с.104-211; другие версии, включая помощь в создании теории относительности первой жены Эйнштейна, обсуждаются в книге П. Картера и Р. Хайфилда "Эйнштейн. Частная жизнь", М, 1998). Тем самым, этот пример не может быть использован в поддержку часто высказываемых взглядов о решающей роли прогресса в развитии экспериментальной, в частности, измерительной, техники, в развитии науки. Не меньшую роль в действительности играют "нематериальные" соображения, например, эстетические. Подробнее эти вопросы рассмотрены в главе 5.

Обсуждая путь, который привел к теории относительности именно Эйнштейна, мы отнюдь не высказываем своего мнения по приоритетным вопросам (важен вклад А. Пуанкаре и Г. Лоренца; см. статью В.Л. Гинзбурга "Как и кто создал теорию относительности?", Эйнштейновский сборник 1974, М.: Наука, 1976, с. 351-384). В то же время, вряд ли случайно то обстоятельство, что именно Эйнштейн получил все наиболее важные результаты этой теории; прежде всего, речь идет о знаменитой формуле E mc[2]. Из этого следует, по меньшей мере, плодотворность и эвристическая мощь его подхода к теории относительности. Важно подчеркнуть, что размышления о природе света вполне укладываются в рамки религиозной (в том числе иудейской) традиции; игнорирование данного факта и попытка описать мышление Эйнштейна в чисто "светских" терминах - и даже свести его к набору рецептов! - является, с нашей точки зрения, серьезным недостатком интересной книги Р. Дилтса, цитированной выше. Главный "рецепт" по-видимому состоял все-таки в глубоком (хотя, возможно, не вполне осознанном и безусловно не вполне ортодоксальном) религиозном мировоззрении Эйнштейна (см. гл.4).

Основные положения специальной теории относительности кратко рассмотрены в главе 11. Здесь мы подчеркнем в этой теории лишь то, что относится к трактовке процессов, связанных с распространением света. Последние совершенно уникальны в одном отношении: в определенном смысле они протекают вне времени (интересно, что в религиозных традициях свет также связывается с покоем, см. цитаты ниже, напр., из евангелия Фомы). Собственное время светового сигнала всегда равно нулю!

Время - это то, что не дает свету достигнуть нас. Нет большего препятствия Богу, чем время (Мейстер Экхарт).

О, как же я хочу,
Нечуемый никем,
Лететь вослед лучу,
Где нет меня совсем (!).
(О. Мандельштам)

Остановимся на этом вопросе более детально. Основной "метрической" характеристикой пространства - времени в теории относительности (не только специальной, но и общей) является интервал между событиями. Это - инвариант, то есть он имеет одно и то же значение относительно любой системы отсчета. Если его квадрат положителен, то говорят о разделенности событий времениподобным интервалом. Это значит, что существует такая система отсчета, в которой эти события происходят в одной точке. Эта система осуществляется телом, которое движется (равномерно и прямолинейно) от первого события ко второму со скоростью, меньшей скорости света. Промежуток времени между событиями в этой системе отсчета (он называется собственным временем) всегда короче, чем промежуток времени, измеренный в любой другой системе отсчета. Последовательность таких событий относительно любой системы отсчета всегда одна и та же, что гарантирует отсутствие противоречий с принципом причинности (сначала причина, потом следствие). Если квадрат интервала отрицателен (а сам он, соответственно, равен мнимому числу), то говорят о пространственноподобном интервале. Тогда существует такая система отсчета, в которой эти два события происходят одновременно.

Имеется также бесконечно много систем отсчета, в которых одно из них происходит раньше другого, и бесконечно много систем, где их последовательность обратная. Данное обстоятельство не имеет особого значения, так как эти события не могут быть причинно связаны из-за невозможности передавать энергию или информацию быстрее скорости света. Отметим кстати, что существует предположение о существовании сверхсветовых частиц - тахионов. Если бы оно было доказано, наши представления о причинности и возможности движения против времени были бы серьезно пересмотрены.