Не существует одной траектории. Но можно ли говорить о положении камня? Как определить его? С помощью одного лишь пространства — нельзя. Трех измерений недостаточно. Где находится камень? Надо задать себе вопрос «когда», вопрос момента t. Чтобы определить его положение, надо добавить четвертое измерение — время. Мы не живем в пространстве, мы не перемещаемся во времени. Мы живем в пространстве — времени. Третье измерение похоронено. Добро пожаловать в четвертое измерение!
Пространство не абсолютно. А расстояние? Эйнштейн снова садится в поезд. Хочет измерить расстояние между двумя точками движущегося поезда. Детская забава. Он берет линейку (воображаемую) и отмечает размер. А если ту же самую величину захочет узнать человек, сидящий на насыпи? Длина в поезде, измеренная как расстояние, преодоленное за определенное время, при прохождении через каждую точку, различна в зависимости от скорости! Понятие пространственного расстояния относительно! У поезда нет определенной длины! Она зависит от наблюдателя! Понятие расстояния относительно.
Но время, время-то абсолютно? Можно ли назвать два явления одновременными? По вагонам! Один наблюдатель находится в поезде (назовем его твердым ориентиром), другой сидит на насыпи, глядя на проходящий поезд. Вспыхивают две молнии, назовем их А и В, их лучи соединяются в срединной точке М расстояния между ними, если смотреть с насыпи. Для человека, сидящего на насыпи, молнии А и В? вспыхивают одновременно. Человек в поезде, который, как и поезд, движется по направлению к В увидит молнию В раньше молнии А. Для него (в его системе отсчета) одновременности нет. Абсолютного времени не существует. Время относительно к системе отсчета.
Эйнштейн смотрит, как идет время. Наблюдает за ходом часов, покоящихся в системе отсчета К, и за ходом часов в системе отсчета К', перемещающейся со скоростью v по отношению к К. Он изучает время, разделяющее два такта движущихся часов, если замерять его из покоящейся системы. Для этой цели он использует преобразования Лоренца, которые берут за время первого такта t = 0. На втором такте
где v — скорость системы К' и с — скорость света. Если рассчитывать его из системы К, время между двумя последовательными тактами будет равняться не одной секунде, а
то есть немного больше. Значит, движущиеся часы ходят медленнее, чем покоящиеся! Скорость увеличивает время! Время может растягиваться, как пространство. Возможно, во времени можно будет путешествовать точно так же, как в пространстве? Вот до чего относительность может вскружить голову и околдовать ум!
Что же до общей теории относительности, то ее задачей будет применить правила специальной теории относительности не только к инерционной системе, но и ко всем системам отсчета и к системам, находящимся в движении.
Конечно, эти доказательства упрощенные. Они опираются на статьи, расчеты, от которых кружится голова. Тысячи статей, сотни книг по физике посвящены исследованию этих тайн. Прочтите статью «К электродинамике движущихся тел», и вы получите представление об этих трудах.
Что можно сказать о самой знаменитой формуле:
Е = тс2?
Она не имеет никакого отношения к относительности. Ей посвящена статья под заглавием «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?». Формула выведена из мудреных уравнений, основывающихся на работах Максвелла о вакууме и трудах Герца об электромагнетизме. Эйнштейн приходит к мысли о том, что масса тела (т) является мерой содержащейся в ней энергии. Энергия (Е), высвобожденная из тела, преображается в энергию излучения… Если энергия L вариантна, масса изменяется пропорционально L/9x1020.
М = L/V2 -
эта формула получит большую известность в виде
Е = тс2,
где с — скорость света, примерно 300 тысяч км/с.
Энергия, вырабатываемая массой, увеличивается благодаря невероятно большому множителю. Впоследствии ученые поймут, что если найти массу, обладающую самым тяжелым ядром (уран), можно получить колоссальную энергию. Да, в процессе деления тяжелая масса породит невообразимую энергию. Невообразимую, как неописуемы бедствия, которые она будет способна доставить человечеству. Но мы еще в 1905 году. Эйнштейн — ученый, гений. Не пророк. Сорок лет спустя будет создана атомная бомба. Некоторые запишут Эйнштейна в крестные отцы этой катастрофы. Научное чутье оставляет потомству не только блага…