Но мы, фантасты с богатым воображением, можем себе представить и такой случай.
Поезд мчится со скоростью 240 тысяч километров в секунду. Предположим, что наблюдатель на перроне измерил, что луч света проходит от фонарика (на потолке) к зеркальцу (на полу) и обратно за 10 секунд (ну и высоченный же этот мнимый поезд!).
За 10 секунд луч пройдет расстояние
10 х 300 000 км = 3 000 000 а поезд пройдет путь
10 х 240 000 = 2 400 000 км
На чертеже ниже этот пример показан графически в виде треугольника, где:
а — b — путь, пройденный лучом, а
с — расстояние, на которое сместится поезд за это время.
Дано:
а + b = 3 000 000 км — путь, пройденный лучом за 10 сек.;
с = 2400 000 км, путь, пройденный поездом за 10 секунд.
Какова высота h поезда (расстояние от фонарика до зеркальца)?
Подсчитаем по теореме Пифагора:
a2 = h2 + (c/2)2,
т. е. h2 = а2 — (c/2)2,
a = 3 000 000/2 = 1 500 000
с/2 = 2 400 000/2 = 1 200 000
Подставляя эти данные, получим: h2 = 1 500 0002 — 1 200 0002
h = 900000 км
Это и есть высота вагона поезда. Не удивляйтесь, что высота вагона такая огромная. В поезде, который в течение одной секунды проделывает 240 тысяч километров, всё возможно.
Зная расстояние h между фонариком и зеркальцем, можно легко подсчитать, что в глазах пассажира луч света пройдет дважды высоту вагона, то есть два раза расстояние h, что можно записать в виде:
900 000 х 2 = 1 800 000 км.
Для прохождения этого пути ему понадобится 6 секунд
(1 800 000/300 000 = 6)
Следовательно, в то время, как на перроне прошло 10 секунд, в вагоне прошло только 6.
Бели бы наш пассажир ехал таким сверхскоростным поездом в течение 6 лет, на перроне прошло бы за это время 10 лет. Представьте себе, что если бы из двух восьмилетних близнецов один остался дома, а второй путешествовал на нашем поезде 8 лет, то по возвращении домой близнецу-путешественнику было бы 14 лет, а оставшемуся дома — восемнадцать. И это не выдумки, а выведенные по формулам цифры.
Легко заметить, что чем больше скорость поезда, тем медленнее идет в нем время, конечно, для наблюдателя, находящегося снаружи. Вполне вероятно, что при еще большей скорости, чем 240 тысяч километров в секунду может быть так, что двадцатилетний папа, оставив на земле своего грудного младенца, вернется из космоса двадцатисемилетним юношей, а его встретит семидесятилетний сын-старичок.
Все это, конечно, теоретические рассуждения. Скорость космических кораблей сейчас слишком мала, чтобы были заметны разницы во внешнем виде космонавтов. Скорость современных космических кораблей не превышает 11 км/сек. то есть в 100 000 раз меньше скорости света.
Технике предстоит проделать огромнейший путь, чтобы встреча, о которой мы рассказывали вначале, могла иметь место. Может быть кто-нибудь из вас скажет встречающему на космодроме будущего старикашке:
— Сыночек, если будешь послушным, в следующий раз возьму тебя с собой в космос!
Влодзимеж Вайнер
А все остается по-прежнему
Этот рассказ нашего читателя был награжден на Международном конкурсе, посвященном 50-летию Ленинского Комсомола.
Однажды я сидел и читал книгу. Книга была интересная: «у космонавтов замирало в груди: они не представляли, они просто не могли представить, что все родные и знакомые — старики, а родители в глубокой старости или уже умерли.»
«Закой, закой!» — раздается голос Светы. Она тянет меня за ухо. — «Дай касятку!» — кричит она. «Папа», — говорю я, — «возьми её». «Сейчас», — говорит папа. Он занят: в руках у него паяльник — чинит телевизионный узел.