Каковы же эти эксперименты? Световой луч падает на зеркало, которое расщепляет его на два пучка. Они идут по параллельным путям, собираются на экране и взаимодействуют, так что на экране возникает система темных и светлых колец. Затем в одно «плечо» прибора (на одном из параллельных путей) ставится непрозрачный барьер, допускающий, однако, частичное проникновение света сквозь себя. Это явление называется «туннелированием», или «туннельным эффектом» — световая частица словно бы проходит сквозь барьер по невидимому туннелю.
И что же оказывается? При введении в одно плечо прибора такого барьера прежняя картина на экране нарушается. Она становится такой, как будто луч, идущий сквозь барьер, движется быстрее, чем луч, идущий в вакууме. Вот вам и «свет, движущийся быстрее света».
Эти эксперименты вызвали большой шум, особенно в ненаучных кругах. В кругах же научных эту шумиху оценили, как «много шума из ничего». Почему?
А потому, что в действительности проходящий сквозь барьер поток света, или световой импульс представляет собой группу волн, или «волновой пакет». У него есть пик, и вот он-то проходит сквозь барьер со «сверхсветовой скоростью», — но теории относительности это нисколько не противоречит, потому что никакой информации — сигнала или взаимодействия — этот пик сам по себе не несет.
В самом деле, представьте, что вы передаете с помощью света какую-нибудь букву азбуки Морзе. Чтобы наблюдатель «за барьером» узнал, какая именно это буква, то есть принял осмысленный сигнал, нужно получить ВЕСЬ пакет, от его начала до конца, а не просто его пик. Скорость пика пакета, в сущности, не связана со скоростью волн, составляющих пакет, так же как скорость продвижения пробки, качающейся на проходящих под ней водяных волнах, не отражает скорость движения самих этих волн. Это понимали еще Эйнштейн и его современники. Один из создателей квантовой механики, Арнольд Зоммерфельд, говорил — и как раз по поводу таких экспериментов, — что ключевой вопрос в них состоит в том, чтобы определить, сколько времени занял приход СИГНАЛА, то есть волнового пакета в целом, ибо только это позволяет понять несомый им «смысл». Как показывают расчеты, время распространения сигнала неизменно оказывается меньше скорости света в вакууме.
И все же проблема этим не исчерпана. Уже после того как улеглась первая шумиха, начался новый шум, причем на сей раз — в собственно научных кругах. Молодой португальский физик Жоао Магуехо выступил с утверждением, что «сверхсветовой свет» все-таки вполне возможен. У физиков не было оснований сомневаться в «верительных грамотах» Магуехо, потому что теорию относительности он изучил уже в возрасте 14 лет, его докторская диссертация, защищенная в Кембридже, была настолько глубокой, что ему дали стипендию, которой в прошлом были удостоены нобелевские лауреаты Дирак и Садам, а в мае 1996 года он получил престижную стипендию британского Королевского общества, позволяющую стипендиату в течение десяти лет работать над любой темой и в любом месте по собственному выбору (Магуехо выбрал Имперский колледж в Лондоне).
А кроме того, в отличие от предшественников, Магуехо не утверждал, будто «сверхсветовой свет» возможен в нынешней Вселенной. Его теория (точнее, гипотеза) состояла в том, что такой свет существовал в далеком прошлом, в самые ранние времена после Биг Бэнга. В этом плане теория Магуехо — одна из многих попыток объяснить некоторые трудности современной космологии с помощью допущения, что нынешние фундаментальные константы, вроде той же скорости света, на самом деле являются не вполне постоянными, а менялись в ходе развития Вселенной (а значит, могут снова измениться в дальнейшем). Такие теории разрабатываются сегодня многими физиками, которые по ряду причин не удовлетворены тем объяснением истории Вселенной, которое предлагает господствующая «инфляционная теория».
Наблюдаемая нами сегодня Вселенная довольно однородна. Куда ни глянешь — везде галактики или их скопления, причем в разных направлениях картина распределения этих звездных островов примерно одинакова. Кроме того, нынешняя Вселенная является «плоской». Теория инфляции, созданная американским физиком Аланом Тутом, объясняет однородность и плоскость Вселенной весьма дерзким образом. Гут постулировал, что в первые микро-микро- ...-микросекунды после рождения, когда Вселенная была много меньше самой малой микрочастицы, она претерпела чудовищно быстрое раздувание (инфляцию), так что за те же доли секунды стала величиной с грейпфрут. Не буду утомлять цифрами, достаточно сказать, что скорость такого раздувания пространства должна была быть во много раз больше световой. Естественно, это раздувание «раскатало» пространство Вселенной, как хозяйка раскатывает тесто на доске, — до плоского состояния. Что же касается однородности наблюдаемой Вселенной, то тут объяснение Гута посложнее.