Красота. Мир ликует!
Но в это время поступил звонок от наблюдателей ООН стоящих на перроне, мимо которого проезжал поезд. Они заявили, что условия подписания были нарушены, так как Президент страны А подписал договор первым. То есть НЕ ОДНОВРЕМЕННО с президентом страны Б.
С точки зрения наблюдателей ООН, когда лампочка мигнула, свет стал распространяться в обе стороны вагона всё с той же постоянной скоростью 300 000 км/сек, независимо от движения вагона (см. Главу 1). Но в это время сам вагон сместился: его задняя стенка и вместе с ней Президент страны А двигались навстречу свету, который долетел до глаз Президента А быстрее, чем до уходящей от света передней стенки вагона с Президентом Б. То есть с позиции наблюдателей свет долетел до Президента страны А быстрее, чем до Президента страны Б, и договор был подписан не синхронно.
А все потому, что никто не знал, что из-за постоянства скорости света время — штука не абсолютная и релятивистские эффекты никто не учел. Чем быстрее двигался поезд, тем заметнее становилась рассинхронизация.
В итоге наблюдателей ООН прогнали, президенты рассорились, соперничество продолжилось, а кое-кто нагрел руки на повышении оборонного бюджета и продаже оружия.
Таким образом, на довольно простом примере мы видим, насколько все плохо во вселенной — из-за постоянства скорости света время идет по-разному, а события бывают одновременными только если вы находитесь в одной и той же системе отсчета. Если мимо вас проезжает автомобиль и водитель приветственно бибикает оленю впереди, то сигнал для водителя и для вас не будет одновременным — на малых скоростях разница невероятно ничтожна. Ничто не одновременно, все относительно! Мироздание издевается над нами, скрывая истину в тех областях, куда мы не можем так просто заглянуть. Но мы постараемся сорвать простыни и продолжим рассказывать чудовищные вещи о жизни, вселенной и вообще.
Глава 3
Гравитация. Почему падает яблоко
Мы можем преодолеть гравитацию,
но зачастую тонем в бумажной работе. В. Фон Браун (конструктор ФАУ-2)
Мы продолжаем наше псевдонаучное повествование, которое в равной степени раздражает разного рода недообследованных фриков и занудных тру-физиков. По настойчивым просьбам трудящихся среднего звена и прочих бездельников (коими мы и сами являемся) сегодня нами будет рассказано, что там творится с этой непонятной гравитацией. Впереди, как обычно, минимум текста, бессодержательные картинки, эпичные обобщения и умалчивание математических доказательств.
Добро пожаловать в уголок всезнаек! Что такое гравитация или почему падает яблоко!
Кого ни спроси в наше просвещенное время, почему падает яблоко, практически любой покрутит пальцем у виска и скажет: «Дык, оно ж это… сила! Притяжения!.. Во!..»
И будет неправ. Как показал и доказал один известный дядька по имени Альберт, силы притяжения не существует. То есть притяжение есть, а силы нет. Оно как бы само — мы ничего не трогали. Причем открыл это дядька Альберт еще в 1915 году, и, представьте себе, прошло уже более ста лет, а мужики в курилке до сих пор не в курсе. После такого шокирующего заявления начнем издалека и по порядку.
Все началось опять же давным-давно во времена Галилео Галилея. Это первая половина 17 века, между прочим. В России-матушке как раз смутное время, игры престолов, лжедмитрии шляются по дорогам на Москву. А господин Галилей задается вопросом, с какой скоростью будут падать брошеные с крыши, скажем, булыжник и дробинка. Считается, что он швырял их с Пизанской башни, а потом бегал вверх-вниз, замеряя время и расстояния. На самом деле он пускал предметы по наклонным желобам, а в качестве секундомера использовал в том числе собственный пульс. Современники над Галилеем посмеивались, но он в долгу не оставался и остроумно поливал насмешников в ответ, причем в стихах. В итоге дошутился и загремел в тюрьму, а также имел известные неприятности с церковью.
Но главное он выяснил: булыжник и дробь, оказавшись в свободном падении, падают с одинаковой скоростью, а еще точнее — с одинаковым ускорением.
Кстати, все «опровергатели» общей теории относительности, о которой идет речь в этой лекции, в своих невероятных расчетах застревают именно на этом моменте. Они полагают, что опровергают Эйнштейна, но на самом деле рассуждают о несостоятельности опытов Галилея. В настоящее время попытки проверить разницу в ускорениях все еще проводятся, причем с безумной точностью — пока отклонений не обнаружено. И не должно.
В год, когда умер Галилей, явно по каким-то волшебным законам родился Исаак Ньютон, который принял эстафету и дал такого пинка естествознанию, что вскоре слово «наука» перестало быть смешным и греховным. Ньютона много чего интересовало, и мы не раз вспомним его в последующих главах. Помимо законов имени себя Ньютон решил раз и навсегда разобраться с силой притяжения. Опять же в легендах все было просто: вот Ньютон сидит под яблоней, на него падает яблоко, и Ньютон выдает формулу законов притяжения. Однако даже сейчас трудно представить, сколько бессонных ночей и дней полных размышлений понадобилось Ньютону, чтобы додуматься до закона всемирного тяготения.
Закон гласит, что сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Спокойно, не трясемся от этих умных слов! Если перевести это на наш гуманитарный язык, то закон говорит нам о том, что две массы притягиваются друг к другу. Но чем дальше эти массы друг от друга, тем сила притяжения их все меньше и меньше. А в формуле просто записано, насколько все это уменьшается.
Ньютон был гений. Он прекрасно знал про опыты Галилея и не отрицал странный парадокс по поводу единого ускорения для различных тяжестей. Но объяснить причину этого явления на тот момент он не мог. Вместо этого в своих формулах он обнаружил отличный лайфхак — одна из масс в формуле, как правило, масса того, что падает на Землю, замечательно сокращается и не участвует в расчете ускорения свободного падения.
Этот нюанс присутствовал в физике до начала 20 века. После Ньютона новые открытия посыпались как из рога изобилия. Ученые, вооружившись ньютоновскими формулами, назло всяким астрологам и колдунам помчались рассчитывать движения планет, звезд, солнца, луны. По этим формулам они открыли Нептун, а позже Плутон, даже не видя эти планеты на небе. Объяснили, почему происходят приливы и отливы (спорим, вы тоже не знаете, почему?), подобрались к тепловым и электрическим загадкам.
Некий шибко умный мужик с фамилией Лаплас сказал Наполеону, мол, товарищ император, науке больше не требуется бог и чудеса, потому что у нас есть формулы, мы вам что хотите рассчитаем.
В эти благословенные времена недоволен был только один Эйнштейн, которому не нравилось несколько несущественных мелочей в наблюдениях. Во-первых, хоть вся солнечная система и подчинялась формулам Ньютона, но вот в движении Меркурия обнаруживался один косяк, который ну никак не укладывался в расчеты. Во-вторых, изобретенная Эйнштейном специальная теория относительности с постоянной скоростью света, замедлением времени, неодновременностью двух событий и т. п. была очень хороша, но сразу отказывалась работать, когда дело касалось силы тяжести. В-третьих, Эйнштейна бесила вышеупомянутая странность про то, как одинаково падают тела разных весов.