Знание-сила, 2002 № 11 (905)
Шрифт:
Вплоть до начала XX века человечество было убеждено, что оно живет во Вселенной, где время «одно на всех», абсолютно и универсально. Затем был обнаружен удивительный факт. Оказалось, что скорость света не зависит от движения его источника и наблюдателя.
Этот факт еще и потому был удивителен, что непосредственно затрагивал представления о свойствах пространства и времени. Ведь скорость как раз и связывает между собой пространство и время непосредственно. Вот почему, когда все другие попытки как-то объяснить инвариантность скорости света оказались бесплодны, пришлось принять весьма экстравагантное, на тогдашний взгляд, предположение молодого чиновника из Цюрихского бюро патентов по имени Альберт Эйнштейн. Предположение это
Понятно, что такое предположение противоречит ньютоновому представлению о единых и одинаково идущих часах для всей Вселенной. Научное бесстрашие Эйнштейна состояло в том, что он решился на пересмотр этой фундаментальнейшей из основ всей прежней картины физического мира и довел этот пересмотр до конца, до самых радикальных выводов.
А выводы были таковы: если принять, что понятия «раньше» и «позже» не абсолютны, а зависят от того, в какой из систем отсчета находится наблюдатель, то и промежутки времени между одними и теми же событиями различны с точки зрения наблюдателей в разных системах отсчета. И то, что одновременно для одного наблюдателя, разновременно для другого. В результате некоторые события могут даже поменяться местами во времени. Событие А, которое, с точки зрения одной системы, наступает раньше, чем событие Б, с точки зрения другой системы может наступить позже.
Кроме бесстрашия и гения, Эйнштейн проявил также немалый здравый смысл, поскольку в его теории относительности такое переворачивание порядка событий во времени никогда не происходит для причин и следствий. Нив одной системе отсчета, кроме движущихся со сверхсветовой скоростью, пуля не попадает в цель раньше, чем вылетит из ружья. А движение со сверхсветовой скоростью невозможно. Скорость света, по теории относительности, – максимальная скорость движения материальных тел в природе.
Эти поразительные утверждения чуть не до наших дней вызывают недоверие у многих людей, но следует понимать, что если отказаться от выводов Эйнштейна, то придется отказаться от многого в физике, например от теории электромагнетизма, уравнения которой как раз и описывают распространение света (то есть электромагнитных волн) и тем самым лежат в основе всей «электрификации» нашей жизни – освещения, радио, телевизора, компьютера.
На первый взгляд, представляется, что «относительность времени» ведет к парадоксам. Но парадоксы эти – кажущиеся, поскольку они исчезают, как только принимается во внимание, что, согласно теории Эйнштейна, время неразрывно связано с пространством в том смысле, что относительность промежутков времени влечет за собой такую же относительность длин и расстояний. Именно эта взаимность устраняет мнимые парадоксы и делает Вселенную Эйнштейна непротиворечивой.
Отсутствие универсальных, тикающих сразу на всю Вселенную часов, а стало быть, и единой для всей Вселенной одновременности, а также единого «раньше – позже» – все это означает, в сущности, что в природе не существует никакого абсолютного, единого «сейчас».
Ньютоново четкое деление времени на прошлое и будущее, одинаковое для всей Вселенной, теперь как бы расплывается. Можно понять слова самого Эйнштейна: «Различие между прошлым, настоящим и будущим – это всего лишь иллюзия, хотя и очень упрямая иллюзия».
К счастью, все трудности эйнштейновской теории отсутствуют в нашей будничной, медленной, «ньютоновой» жизни – именно потому мы их и не замечаем. Важно, однако, помнить, что Вселенная, в которой мы живем, устроена не так, как наша будничная жизнь. Она куда сложнее. Время в ней – не равнодушно катящееся сквозь мир вселенское колесо, к которому на мгновение прилипает песчинка нашей жизни, а многоликая сущность, которая в каждом месте обретает иные свойства в зависимости от движения вещества в этом месте.
Возникает интересный вопрос: что же, и возраст Вселенной тоже различен с точки зрения разных галактик? Это было бы противоречием в определении, ведь это возраст всей Вселенной. Теория относительности отвечает на это так. Возраст Вселенной – это отрезок времени между Биг Бэнгом – Большим Взрывом – и «сейчас». Чтобы измерить этот отрезок времени, нужно в каждой галактике установить часы, неподвижные «относительно Биг Бэнга», они-то и будут в каждый данный
Как видите, теория относительности отвечает и на этот заковыристый вопрос. Она отвечает почти на все вопросы. Кроме одного вроде бы самого простого: почему ночью темно? Этого поначалу не знал даже Эйнштейн.
Вот с ответа на этот вопрос мы начнем «Главную тему» следующего номера журнала, посвященную современным научным взглядам на время, в основу которой лег анонсированный сегодня «Путеводитель…». А у читателя будет время поразмышлять, стоит ли тратить время на углубление знакомства с ним. Напомним в связи с этим один из груков знаменитого Пита Хэйна:
И если к вершине долгий путь Стая непосильным бременем – Вспомни, прежде чем повернуть: Все требует времени.Какие бывают музеи
Самый «живой» музей – насекомых – открылся недавно в Шанхае. На территории более трех тысяч квадратных метров воссозданы все климатические зоны Земли, где водятся насекомые. Здесь можно понаблюдать за живыми экспонатами в среде их естественного обитания и познакомиться с коллекциями экспонатов засушенных. Кроме того, будут проводиться шоу с участием самых разных насекомых – от беговых тараканов до гигантских тропических бабочек. А чтобы экспонаты не расплодились в огромных количествах, к насекомым подселили их естественных врагов – земноводных.
В американском городе Даллас открылся первый в мире музей женщин. Экспозиция, разместившаяся на семидесяти тысячах квадратных метров, призвана наглядно показать всему миру вклад американских женщин в развитие и процветание Соединенных Штатов. Самая большая часть выставки рассказывает о наиболее выдающихся дочерях Америки, например о первой женщине-пилоте (Бланше Стюарт Скотт, 1910 год) и десятках других «пионерок». Туристы могут получить информацию о личной жизни и достижениях трех тысяч выдающихся американок. Отдельный раздел экспозиции посвящен не обязательно выдающимся, но «незабываемым» женщинам.
Даже в неотделанном виде новейший музей Берлина стал феноменом: экспрессивное здание американского архитектора Даниэля Либескинда привлекло около четырехсот тысяч посетителей еще до того, как был выставлен первый экспонат. Здание, выполненное в форме расколотой, облицованной титаном Звезды Давида или окаменелой вспышки молнии, взорвало все прежние представления о музейной архитектуре. Это самое броское музейное здание в Германии и самый значительный музей такого рода в Европе. После торжественного открытия Еврейский музей наполнился содержанием: здесь показана история евреев в Германии от истоков до современности – две тысячи богатых событиями лет. По словам директора Михаэля Блюменталя, Еврейский музей сознательно не будет представлять собой музей Холокоста, как в Вашингтоне, а будет демонстрировать все положительные и отрицательные моменты германо-еврейской истории.