Факультет

Студентам

Посетителям

Парадокс часов

Поскольку мы заговорили о парадоксах, можно еще вспомнить о парадоксе часов, который был излюбленным аргументом против теории относительности.

Действительно, говорили оппоненты, если с Земли уедет путешественник и, пропутешествовав с большой скоростью некоторое время, вернется обратно на Землю, он найдет жителей на Земле сильно постаревшими, ибо в движущейся системе координат время идет медленнее. Но, с точки зрения путешественника, двигалась Земля — почему же постарели жители Земли? В другой форме задавал тот же вопрос Эддингтон, который говорил, что его удивляет, почему, едучи в Эдиннбург, он очень устает из-за плохой дороги, а приехав туда, он находит эдинбуржцев свежими — как же они не устали, когда ехали к нему?

Читатель понимает, конечно, в чем дело. Ускорение не относительно. Переход в неинерциальную систему координат приводит к появлению гравитационных полей. Поэтому житель Земли в момент поворота путешественника в обратный путь попадает в сильное гравитационное поле, которое вызывает синее смещение — ускорение часов (как в опытах с радиоактивным железом на башне). Это смещение полностью компенсирует эффект замедления часов при их равномерном движении. Не надо даже производить подробного расчета: формулы теории относительности таковы, что они автоматически дадут один тот же ответ независимо от того, в какой системе координат производились вычисления.

Иногда выражают сомнение, на самом ли деле путешественник будет выглядеть более молодым, вернувшись домой и сможет обнаружить, что его дети стали старше его? Конечно, к биологическим процессам надо относиться с осторожностью; ясно, что эффект перегрузки при ускорении, режим полета будут, может быть, тоже существенны. Поэтому лучше не пользоваться биологическими примерами без необходимости. Остановить время можно и для лягушки, если ее заморозить. Но это никакого отношения к теории относительности не имеет.

Но так как биологические процессы в клетках связаны с электрическими полями и с атомными процессами, которые подчинены формулам теории относительности, то нет оснований сомневаться в том, что элементарные реакции будут отзываться на переходы в разные системы, следуя теории. Вопрос лишь в том, будет ли это главным эффектом.

Когда человек трясется в машине на плохой дороге, то, с его точки зрения, подпрыгивает и падает все кругом машины. Эддинбуржцы прыгают с тем же ускорением, что и их окружение, поэтому их ничего и не беспокоит. Но «прыгающая» дорога задевает и трясет машину; именно это не нравится остроумному пассажиру. По той же причине падают чемоданы с полок, если поезд внезапно затормозился около станции, и не надо делать изумленные глаза и спрашивать, почему пассажиры на перроне не ощутили толчка? Посмотрите внимательно: есть разность ускорений поезда и чемодана, и ее нет у встречающих на перроне и самого перрона. Отсюда видна разница.

Можно еще раз повторить, что математический аппарат теории с самого начала был выбран таким, чтобы расчеты не зависели от системы координат, и искать противоречий в формулах теории сейчас столь же бесплодное занятие, как пытаться найти в евклидовом мире квадрат, диагонали которого были бы не перпендикулярны. Геометрию уже давно никто не пытается опровергнуть софизмами. Сейчас мы видим, сколь беспомощны были все попытки найти противоречия и в теории относительности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: