Знак Вопроса 2005 № 01

Наверняка наши знаменитые физики Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц знали, что здесь не так, но они не имели права на ревизию СТО, поскольку писали учебник и должны были преподнести эту теорию «как есть». Поэтому для оправдания (а может, и для тайного осмеяния) «парадокса близнецов» они сопроводили эти рассуждения пассажем, который способен сбить с толку лишь наивных первокурсников: «Мы видим, что для сравнения хода часов в двух системах отсчета необходимы несколько часов в одной системе и одни часы в другой. Поэтому этот процесс несимметричен по отношению к обеим системам. Всегда окажутся отстающими те часы, которые сравниваются с разными часами в другой системе отсчета» (курсив мой. — И. Г.). Получается, будто часы на космолете отстают именно потому, что он — одиночка! Однако, разумеется, ничто не мешает космолету обзавестись целой эскадрильей часов, летящих вслед за ним, и тем условия опыта снова сделать симметричными.

Кстати, даже с чисто математической точки зрения этот злосчастный интеграл не безупречен. Интегрировать «от и до» можно только непрерывную функцию! Между тем наблюдения за часами, пролетающими с околосветовой скоростью, возможны только точечные. Вот если б мы заведомо знали, что функция непрерывна, т. е. что те часы действительно идут замедленно, тогда можно было бы рискнуть вывести этот интеграл… Однако здесь мы только из него — когда он уже написан — обнаруживаем, будто (вот видите!) они и впрямь идут замедленно. Логический круг.

Знаменитый «парадокс близнецов» основан на этом интеграле, и только на нем, ни из каких других формул СТО он не проистекает!

Легко поставить опыт, который и по результатам, и по сути будет близок к мысленным экспериментам Эйнштейна с часами. Возьмем обыкновенные часы, но весь циферблат, кроме участка вокруг числа 12, закроем. Наблюдатель будет видеть только пробегающий кончик секундной стрелки. Вначале пусть он убедится, что эти часы идут с той же скоростью, что и его часы…

Ну, а теперь наш опыт — в первом варианте. Попросим наблюдателя оценивать ход времени на тех часах только по наблюдаемой угловой скорости секундной стрелки; после того, как он эту скорость измерит, повернем часы на 60 градусов. Теперь наблюдатель обнаружит, что стрелка, с его точки зрения, движется в 2 раза медленнее, следовательно, и сами часы стали идти медленнее в 2 раза!

Второй вариант. Все то же самое, только пусть он теперь оценивает ход времени только по наблюдаемой ширине секундной стрелки (она составляет, допустим, 1/60 долю окружности, следовательно, ее ширина соответствует размерам одной секунды). После поворота часов — он увидит, будто стрелка стала в 2 раза уже, следовательно, секунда стала в 2 раза короче прежнего, следовательно, эти часы после поворота пошли в 2 раза быстрее!..

Как видите, точно такая же ситуация; объективно наблюдаемое со стороны не совпадает с объективно происходящим «внутри».

…Да, земной наблюдатель заметит, что часы на промелькнувшем мимо звездолете идут в 10 раз медленнее. То же самое через 15 минут заметит и марсианский наблюдатель, но он обнаружит и другое: каким-то «чудом» часы на звездолете ушли за это время вперед не на полторы, а на те же 15 минут. Это может показаться ему парадоксом, но вовсе не той нелепицей, которой является «парадокс близнецов».

Мне могут возразить: при столкновении сверхбыстрых космических частиц с атмосферой Земли возникают коротко-живущие частицы, которые тоже летят очень быстро. Их время жизни, судя по длине пролета, оказывается заметно больше, чем полагается. Разве это не прямое подтверждение реального (для этих частиц) эйнштейновского замедления времени?.. Возражение, конечно, сильное, но не бесспорное. Достаточно предположить, например, что среднее время жизни такой частицы меняется в зависимости от внешних условий: допустим, от того, насколько замедленными она «наблюдает» частицы в окружающем пространстве — и соответственно измененными воздействия их полей.

Нередко в этот же интеграл подставляют скорость света — и получают в итоге, будто собственное время свободной жизни любого фотона равно нулю. Вот он начал свой космический полет в луче света с какой-то очень далекой звезды… Вот он, проделав пусть в миллиарды световых лет, влетел в земной спектроскоп, наглядно показавший, что он сильно изменился по дороге, на ухабах гравитационных полей то увеличивая, то уменьшая длину своей волны. Однако если фотон действительно имеет нулевое время собственной жизни, он обязан завершить свой путь точно таким же, каким начал, — у него нет времени на изменения!..