Журнал
«ГОРИЗОНТЫ ТЕХНИКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ»
«Horyzonty Techniki dla Dzieci»
№ 9 (87) сентябрь 1969
Что это? Фантазия или действительность?
«…Внимание! Внимание! Космолет Земля-Поллукс[1] — Земля идет на посадку. Встречающих просим освободить четвертый сектор Космодрома. Повторяю…»
Гигантская межзвездная ракета вырастала на глазах, приближаясь к Космодрому. Заревели тормозящие двигатели, выскочили амортизирующие ножки. Ракета мягко села на посадочную площадку. Дверцы ее раздвинулись и из ракеты вышел космонавт. Фоторепортеры толпой окружили его. Все были так возбуждены, что никто не заметил седого старикашки, проталкивающегося сквозь толпу.
— Папочка, — крикнул вдруг старикашка и крупные слезы покатились по его, густо покрытому морщинами, лицу.
— Сынок! Это ты? Как же изменился за эти семь лет! — ответил молодой космонавт, обнимая старика.
— Как за семь лет? Ведь прошло семьдесят! — поправил его сын.
— Верно! Я совсем забыл, что здесь, на Земле, с момента нашего старта прошло семьдесят лет, а на ракете всего лишь семь, — сказал космонавт. — Как это просто и как одновременно странно.
— Да, папочка, — повторил за ним старичок, — как просто и как странно.
И оба, окруженные толпой журналистов, фоторепортеров и встречающих, направились к выходу
Событие, о котором мы здесь рассказали, кажется прямо-таки невероятным. Если же вы внимательно прочитаете до конца наш рассказ, то поймете, что в будущем подобная встреча старого сына с молодым отцом может действительно случиться.
Во всяком случае так можно утверждать на основе теории относительности гениального физика Эйнштейна. По этой теории все понятия и величины в природе относительны.
А вот и несколько примеров, подтверждающих эту теорию.
По дороге едет велосипед со скоростью 20 км в час, а его обгоняет поезд со скоростью 80 км в час. Для наблюдателя, стоящего на обочине дороги, велосипедист действительно едет со скоростью 20 км в час, а для пассажира, выглядывающего из окна вагона, велосипедист едет со скоростью 60 км в час, но в обратном направлении, что поезд. Такая неодинаковая оценка скорости зависит от того, с какой точки ведется наблюдение. Значит и величина скорости — понятие относительное.
Второй пример: фотограф делает снимок лужайки, на которой пасется корову. Неподалеку от нее — собака. Фотограф стоял ближе к собаке, поэтому на снимке собака выглядит больше коровы. Как ведите, размер — тоже величина относительная и зависит от места наблюдения.
Третий пример: если вас спросят, с какой стороны улицы стоит ваш дом, вы ответите: это зависит от того, откуда и с какой стороны смотреть. Если идти по улице на юг, то дом находится с правой стороны, а если в сторону севера — то с левой. Значит опять имеем дело с относительностью.
Четвертый пример: что ответить на вопрос: на земле сейчас день или ночь?
И каждый из вас, не задумываясь, наверное, ответит: в зависимости, в какой части земного шара. И верно, если в Европе день, то в это же время в Австралии ночь, так как солнце может одновременно освещать только половину земного шара. И опять налицо пример относительности.
Примеров можно приводить много, и каждый из них будет подтверждать теорию относительности, которая гласит, что в природе всё относительно, всё, кроме… скорости света!
Уже 88 лет тому назад опытным путем проверено, что скорость света в вакууме постоянна и одинакова, независимо от того, является ли источником света свечка или фонарь, или даже солнце и независимо от того, будет ли этот источник отдаляться от нас или приближаться. Луч света будет к нам приходить всегда с постоянной и огромной скоростью — 300 000 км/сек!
Эта скорость признана не только постоянной, но и предельной, то есть в природе не может быть большей скорости, чем эта.
Именно то, что скорость света всегда одинакова, послужит нам доказательством возможности встречи «старого» сына с «молодым» отцом, который вернулся из космической экспедиции.
Представьте себе поезд, мчащийся с огромной скоростью. На полу вагона лежит зеркальце, а точно над ним висит фонарик. Луч света падает на зеркальце вертикально и отражается на потолок. Так это будет видеть пассажир поезда. Иначе этот же процесс увидит наблюдатель, стоящий на перроне, вдоль которого проезжает поезд-ракета. Он увидит, что пока луч света дойдет до зеркальца, оно сместится имеете с поездом на некоторое расстояние. Лучу надо пройти отрезок «а» (см. чертеж). Отразившись от зеркальца, луч пойдет не вертикально вверх, а по наклонному пути «Ь», так как потолок за это время пройдет путь «с». В обоих случаях в глазах наблюдателя на перроне луч пройдет бóльший путь, чем это увидит пассажир поезда. Но и для одного, и для другого случая скорость света будет одинакова и равна 300 000 км/сек. Поэтому на преодоление большего пути лучу требуется больше времени. Отсюда вывод напрашивается сам собой: в мчащемся поезде время идет медленнее, чем на перроне. Это «замедление» времени незаметно даже в самых быстрых поездах, и даже в самолетах. Оно заметно станет лишь при скорости поезда, сравнимой со скоростью света.
1
Поллукс — звезда первой звездной величины в созвездии Близнецов, наиболее яркая звезда этого созвездия, а от нас она находится на расстоянии 34 световых лет!