Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей

Наблюдатели на ракете движутся, конечно, прямолинейно, но не равномерно, a вся схема специальной теории относительности относится к равномерному движению. Я втихомолку игнорировал это усложнение, но мои вычисления и высказывания о картине мира глазами космонавтов обоснованы благодаря вот какому рассуждению. Представим себе, что один из космонавтов выходит из ракеты, не будучи никак к ней привязанным; поскольку у него нет двигателя, он немедленно станет наблюдателем, двигающимся равномерно и прямолинейно – со скоростью, которой ракета достигла на момент его выхода. Конечно, он будет отставать от ракеты, но в течение короткого времени его картина мира будет слабо отличаться от картины мира его товарищей на борту[97]. Если таких наблюдателей выбрасывать из ракеты непрерывно, из короткого интервью с каждым определять «текущую» картину мира в ракете, а затем сшивать все эти картины воедино, то мы узнаем, как в ракете течет время в ходе всего полета, как оттуда видится окружающий мир и т. д. Это, в общем, законная схема рассуждений.

Экипаж видит мир надвигающимся со стороны Kepler-16b (если мы действительно дали им задание заменить плакат на рис. 5.14 на реалистичный) и затем «падающим» назад, по направлению к Солнцу, неподалеку от которого остался космодром. «Падающим» потому, что, когда случайная частица пыли проносится мимо ракеты и уходит назад, она движется с ускорением 1,5 g относительно ракеты – в общем, так, как падают тела на Земле, только быстрее; то же самое – падение – испытает чашка, которую кто-то на борту выпустит из рук, пока ее не остановит пол каюты (мы ведь и хотели обеспечить в ракете земные условия, только в полтора раза перестарались с ускорением). Но глядя на «падающие» предметы за бортом – которые не ударяются о пол, а уходят все дальше и дальше назад, – экипаж замечает нечто необычное. Удаляясь, предметы сначала ускоряются, но потом начинают замедляться и постепенно останавливаются вблизи некоторой воображаемой поверхности – где поэтому накапливается все бóльшая часть вещей, мимо которых ракета успела пролететь. Предметы (включая, разумеется, звезды, если таковые встретились по пути) зависают: приближаются к таинственной поверхности все медленнее и медленнее. Исходящий от них свет приходит сдвинутым в красную область спектра, потом в инфракрасную, затем в радиоволны, и в конце концов все то, что близко к поверхности, «тает» – исчезает с экранов всех средств наблюдения, которые только есть на борту; а все часы, которые туда тоже «свалились» в большом количестве (все, что так или иначе связано с периодически повторяющимися процессами), замедляются, причем все сильнее и сильнее по мере приближения к заветной поверхности.

Позади ускоряющейся ракеты возникает горизонт