Чего не знает современная наука
Шрифт:
Одно время казалось, что ответ на этот вопрос положителен. На основании ряда экспериментов (в частности, основанных на наблюдении смещения видимого положения звезд при движении Земли) была сформулирована гипотеза о том, что свет представляет собой волны, распространяющиеся в «абсолютно неподвижной» среде, названной эфиром. Чтобы понять, с какой скоростью мы несемся в неподвижном пространстве, занятым эфиром, американским физиком Альбертом Майкельсоном, а позже и его соотечественником Эдвардом Морли были поставлены весьма точные опыты, которые, к величайшему удивлению ученых, эфира не обнаружили!
Ученые выдвинули ряд остроумнейших объяснений результатам опытов
Эти объяснения напоминают нам сейчас попытки «искать там, где светло»: они не могли оторваться от представлений об эфире и являлись подпорками под эту гипотезу. Эйнштейн же осмелился «шагнуть в темноту» и сделать то, что потом стало чуть ли не нормой для всей физики XX в.: отбросить то, что противоречит наблюдениям, и оставшееся считать физической реальностью, несмотря на всю кажущуюся абсурдность.
Эйнштейн отказался от существования эфира, отказался от понятия абсолютного покоя, от единого времени, текущего везде и для всех с одинаковым темпом, от понятия абсолютного размера, который одинаково характеризует протяженность предмета для всех наблюдателей. Отказался от столь очевидного правила сложения скоростей: для всех, что плавал на лодке по реке, стрелял на ходу из лука или ходил по мчащемуся вагону поезда совершенно ясно, что скорость лодки складывается из скорости течения воды и скорости лодки относительно воды и т. п. Однако это оказалось не так для больших скоростей, близких к скорости света. Итак, рухнули все привычные свойства движения и покоя. А что взамен?
Во-первых, Эйнштейн ввел два основных постулата. Первый из них звучит, скорее, как философский, а не физический закон: «Не существует способа, чтобы установить, находится ли тело в состоянии покоя или равномерного движения». Этот постулат, по сути, утверждает, что абсолютного покоя не существует. Второй постулат – более физический: «Независимо от движения своего источника свет движется через пустое пространство с одинаковой скоростью». Его следствием является то, что скорость света одинакова для любого наблюдателя во вселенной.
А во-вторых, взамен прежних появились новые абсолюты, не столь очевидные в повседневности, но единственные, которые могли создать непротиворечивую картину мира. Об одном из них речь шла в предыдущем абзаце – скорость света абсолютна! Второй абсолют связывает воедино пространство и время: если каждое событие описывать четырьмя числами – тремя пространственными координатами (x, y, z) и четвертой – временем t события, то для любого наблюдателя одинаковым является пространственно-временной интервал
s = (x2 + y2 + z2 – c2t2) / 2,
где c – скорость света. Множество следствий из приведенных постулатов весьма экзотичны, их трудно принять обыденным сознанием (подтверждением этому служат множество дискуссий, которые ведутся в том числе и в Интернете теми, кто не дал себе труд достаточно глубоко изучить теорию относительности). Тем не менее в верности этой теории убеждают не только экспериментальные подтверждения, но и удивительной красоты принципы симметрии природы, которые встают за ней. Например, теория относительности утверждает, что в физической системе все законы действуют вне зависимости от того, движется она или покоится. Теория утверждает равноправие всех точек пространства и времени, всех направлений в пространстве, утверждает новую физическую реальность – пространство-время со своей симметрией, устанавливает связи между гравитацией и инерцией, между массой и энергией.
Многие понятия, прежде считавшиеся самостоятельными и никак между собой не связанными, в теории относительности представляются как разные грани единой реальности. Благодаря ей мир сейчас видится нами значительно более «единым», чем в классической физике, тем самым на новом уровне возрождаются представления древних культур о всеобщей взаимосвязи всего сущего.
Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ
Хаос: время перемен
Кружится разноцветная толпа. Шутки, смех, всеобщее веселье, бьющее через край… Карнавальный вихрь подхватывает, несет за собой, и ты растворяешься в нем, испытывая удивительное чувство легкости, раскрепощенности, свободы от жестких форм повседневности.
Так рисуется нам новогодний праздник. Хочется стряхнуть с себя груз проблем, забыть о них, выйти из привычной оболочки.
Оказывается, такой способ встречи Нового года – не выдумка нашего времени, а дань очень давней традиции, отражавшей представления древних об устройстве космоса, то есть упорядоченного мира, о том, как он живет и развивается.
Мифологические представления о времени рисуют его нам в образе колеса Сансары, вращающего мир в бесконечной череде воплощений и разрушений, или в образе спирали. В ритуальных цикличных календарях регулярная смена сезонов упорядочивает мир, творит космос из хаоса, выражая разум Творца. Любое творение, возникшее и развивающееся по гармоничным божественным законам, древние называли космосом. Космосом может быть весь проявленный мир или отдельно взятое государство, город, семейный род.
С момента творения космоса начинает течь время, свое собственное для этого творения, и возникает пространство, в котором оно существует. Это своего рода пространственно-временная капсула, хронотоп. С каждым новым этапом развития космоса разрушается старый и приходит новый хронотоп, их чередование задает ритм Истории. Хронотопы не повторяются, но удивительным образом через хаос, через кажущийся полный беспорядок просачивается то, что несет опыт предыдущего этапа; хаос здесь – и творец новых форм, и разрушитель старого, он служит фильтром, не пропускающим через себя отжившее, переносящим лишь семена, зародыши нового существования.