ЗНАК ВОПРОСА 2002 № 03: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Показать это можно на простом примере. Допустим, нам нужно подобрать соотношения зубчатых колес в коробке передач. Для начала в расчете учитываются лишь диаметры этих колес и количество зубьев. И лишь потом, когда подобранные пары нужно будет воплотить «в железе», начнется расчет на сопромат, будут учитываться силы трения, нагрузки и т. д.

Так вот, такого расчета «на сопромат» и недостает в теории относительности.

Почему же Альберт Эйнштейн подходил ко всему происходящему только с чисто кинематической точки зрения? Объяснить этот феномен если и можно, то лишь обратясь к психологии великого ученого. Умозрительные эксперименты всегда интересовали его куда больше, нежели реально происходящие события. Это было неотъемлемым свойством его характера, отмечает Абрахам Пейс, один из биографов великого физика.

Эйнштейну повезло- в том, что он появился со своей теорией как раз в тот момент, когда физики пребывали в растерянности, не зная, как справиться с обступившими их проблемами. Его математически и терминологически выверенная идея разом сметала все накопившиеся трудности. И физики-теоретики устремились за ним, восприняв частную теорию относительности как своего рода религию.

За прошедшие десятилетия теоретики квантовой физики довели до «совершенства» математизацию своей науки. В итоге этот раздел физики превратился в гигантский конгломерат формул, разобраться в котором, пожалуй, было уже не под силу и самому создателю теории. Во всяком случае, Эйнштейн, наблюдая за этим «восстанием цифр», довольно резко возражал против увлечения математической «заумью». Но было уже поздно. Все крупнейшие теоретики — от Нильса Бора, Поля Дирака и Эрвина Шредингера до Ричарда Фейнмана и создателей теории «струны» — стали выстраивать причудливые умозрительные миры, пренебрегая реальностью. И Эйнштейн оказался сказочным «учеником чародея», который вызвал духов, но укротить их оказался бессилен.

Может быть, поэтому, когда ему однажды указали на несоответствие его формул фактам, он ответил: «Тем хуже для фактов». Что он мог еще сказать?

ЭЙНШТЕЙН — МОШЕННИК?

И на том наша история вовсе не закончена. Книга немецких физиков, похоже, расшевелила давно тлеющий костер, подлила масла в огонь. С разных сторон посыпались все новые сообщения на ту же тему…

Недавно болгарский физик Стефан Маринов пообещал редакции авторитетного английского научного журнала «Нейчер» устроить самосожжение перед британским посольством в Вене, если не будет опубликована его статья, в которой он критикует теорию Эйнштейна.

Вполне вероятно, что Маринов — просто-напросто псих. Однако его неприятие доктрины Эйнштейна сегодня разделяют немало ученых. Только не у каждого хватает смелости высказать свои взгляды публично. Вот что, например, пишет по этому поводу уже наша печать:

«Доктор наук, ведущий научный сотрудник одного из головных физических институтов России, — пишет в газете «Мегаполис-Экспресс» Анна Ткачева, — попросив не называть его имени, охарактеризовал ситуацию так:

— На базе физики Эйнштейна наши академики и членкоры сделали себе имена и титулы. Вздумай какой-нибудь кандидат в ней усомниться — еретика в порошок сотрут. Теория Эйнштейна превратилась для так называемой официальной науки в священную корову».

Священную корову, разумеется, надо защищать. И вот знаменитый английский физик Стивен Хокинг — калека, прикованный к инвалидному креслу-каталке, тем не менее, на весь мир заявляет, что, когда он слышит о наездах на теорию относительности, его рука сама собой тянется к револьверу.

Правда, эта угроза мало кого испугала. И не только потому, что у парализованного Хокинга ныне работают лишь два пальца на левой руке — так что до револьвера он вряд ли дотянется. Просто, как говорится, ситуация назрела.

И вот уже один из сайтов Интернета имеет примечательное название — «Надувательство в современной физике». Главным объектом нападок в нем стал Эйнштейн, которого нередко впрямую именуют «жуликом». Ученые посмелее и побогаче, как мы уже говорили, выпускают за свой счет монографии с откровениями весьма скандального свойства.

Скажем, итальянский физик Руджеро Сантилли в книге «Как понимают этику американские последователи Эйнштейна» обвинил двух нобелевских лауреатов — Шелдона Глэшоу и Стивена Вейнберга в том, что они организовали настоящий заговор, дабы сорвать проводимые им в Гарварде исследования, потому что результаты не вписывались в теорию относительности.

Том ван Флэндерн, бывший сотрудник обсерватории НАСА, признался, что в ходе космических исследований на практике выяснилось: часы на спутниках работают в том же ритме, что и на Земле. При составлении программ управления от положений Эйнштейна пришлось отказаться, однако от общественности это держалось в строгом секрете.

Партизанская война, которая идет сегодня в физике, грозит опрокинуть самые основы представлений о мире, в котором мы существуем.

Например, то, что причина обязательно должна предшествовать следствию, а прошлое — будущему. Такие выводы следуют из экспериментов даже тех ученых, которые на словах клянутся в своей преданности священной корове.

МАНИПУЛЯЦИИ

СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА

Недавно группа физиков из научно-исследовательского института в Принстоне провела опыт, в котором использовались лазерный луч, камера с охлажденными атомами цезия и суперскоростной хронометр. Его результат взволновал научную общественность: луч прошел через камеру со скоростью, которая в 300 раз превысила скорость света. Это не первый случай, когда скорость света оказывалась в лабораторных условиях превзойдена, однако предыдущий рекорд составлял семь процентов.

Приведенные цифры на далекого от физики и космических скоростей человека сногсшибательного впечатления, возможно, не произведут. Но вот от чего ум действительно заходит за разум, так это от того, какую картину являл собой эксперимент. Ее описывает в журнале «Нейчер» руководитель группы доктор Ли Юнь Ван: передняя часть луча выскочила из атомной ловушки прежде, чем он в нее вообще вошел. То есть для наблюдателей получалось, что луч разогнался раньше, чем у него в принципе была возможность это сделать. Все равно как если бы человека, собравшегося выйти из дому, сначала увидели бы на улице, а уж потом входящим в лифт, чтобы спуститься вниз. Следствие обгоняет причину, прошлое тащится по стопам будущего.

Не кто иной, как сам Эйнштейн, утверждал, что, помимо прочего, скорость света не может быть превышена потому, что это означало бы перемещение из настоящего в прошлое. Доказывается утверждение следующим образом: когда мы смотрим на звезды, то в действительности видим не то, чем они являются сейчас, а некий образ прошлого, который свету пришлось нести до нас тысячелетия. Вот и получается, что, двигаясь быстрее света, мы оказываемся в прошлом.

Правда, и тут сторонники теории относительности пришли на помощь своему кумиру. В частности, на семинаре академика В. Гинзбурга прошло специальное заседание, на котором подробно разбирались сенсационные опыты с преодолением скорости света.

В конце концов, его участники пришли к заключению, что все на самом деле, конечно, не так. Американские физики поставили действительно красивый эксперимент, грамотно использовав свойства специально организованной оптической среды с весьма необычным коэффициентом преломления света. Среда эта, содержавшая атомы цезия, охлажденные чуть ли не до абсолютного нуля, позволила зафиксировать на выходе из установки появление импульса света еще до того, как он вошел туда. То есть получалось, что скорость распространения этого светового импульса (групповая скорость) оказалась выше скорости распространения света в вакууме — теоретически возможного предела.

Однако, разобравшись в сути этого «чуда», и наши и зарубежные исследователи пришли к заключению, что основы современной физики остались все же непоколебимыми — принцип относительности не опровергнут. Ученым из Принстона удалось лишь доказать, что распространением света можно манипулировать способами, которые могли бы удивить самого Эйнштейна.

Вся хитрость состоит в том, что световой импульс в данном случае представляет собой суммарный ансамбль волн различной частоты. Поэтому следует различать разовую скорость отдельной волны-компоненты и так называемую групповую скорость импульса в целом. Когда такой ансамбль попадает в среду, где волны разной частоты преломляются по-разному, с ним могут происходить интересные превращения. В частности, манипулируя отдельными компонентами светового импульса, его световую скорость можно замедлять. Именно такой эксперимент провели в 1999 году гарвардские физики, доведя скорость света всего лишь до 17 м/с. При желании можно и увеличить скорость светового импульса до. казалось бы, сверхсветовых величин. (Хотя на самом деле каждый из компонентов светового пучка не превышает «законные» 300 тыс. км/с.).

Не погружаясь в дебри происходящих при этом процессов — для их понимания необходимы познания в специальных областях физики и математики, — отметим лишь результат.

Оказывается, при некоторых маневрах можно не только сохранить форму исходного импульса света, но и сместить его пик по времени таким образом, чтобы, как говорят сами экспериментаторы, «казалось, пик импульса покидает оптическую ячейку до того, как в нее вошел». Однако, как полагает руководитель работ Л. Ван, это «лишь разновидность логической ошибки». На самом деле оказалось, что полученная в эксперименте групповая скорость светового потока была отрицательна, то есть имела противоположное направление! Отсюда и ощущение, что импульс покинул камеру за одну 62-миллиардную долю секунды до входа в нее.

Далее, хотя проведенные эксперименты по «ускорению» светового импульса действительно весьма интересны, они не имеют отношения к теории относительности и не позволяют создать, скажем, суперскоростные компьютеры, способные передавать и преобразовывать потоки информации со «сверхсветовыми» скоростями. Единственный вывод, который пока сделали физики, — проведенные эксперименты могут стимулировать дискуссию о том, как правильно детектировать появление световых сигналов на входе из оптической ячейки.