Кто первый?

Пароход неправдоподобно быстро мчится по реке — его скорость сравнима со скоростью света. Ради объек­тивности назначаются двое судей: капитан парохода, стоящий на палубе точно посередине между игроками, и бакенщик, который стоит на берегу реки (в какой точке берега, пока неизвестно).

Игроки и судьи начеку... Дается команда... И вспы­хивают выстрелы!..

Пусть к капитану обе вспышки с разных сторон до­ходят вместе. Он объявляет:

 - Выстрелы одновременны! Ничья!

Но бакенщик с ним не согласен. Он кричит:

 - Одновременности нет! Первым был выстрел на корме! Леденец Володе!

Почему возникло несогласие в судейской коллегии?

Проще всего это понять вот как. Внимание.

Вообразите, что капитан в тот самый миг, когда к нему вместе пришли световые вспышки выстрелов Во­лоди и Жени, проехал точно мимо бакенщика. Тогда и к бакенщику эти вспышки пришли вместе и он видел то же, что и капитан. Но, в отличие от капитана, бакен­щик не мог заявить об одновременности выстрелов, по­тому что находился не посередине своего, берегового расстояния между выстрелами. Ведь пока свет вспышек шел от игроков к судьям, пароход успел продвинуться вперед. И если капитан, находившийся посередине па­рохода, лишь после выстрелов подъехал к бакенщику, значит, раньше, до сближения судей, место пребывания бакенщика было ближе к носу парохода, то есть к Же­ниному выстрелу.

Передохнув, читайте дальше.

Поскольку к бакенщику вспышка ближайшего — Же­ниного— выстрела пришла вместе с Володиной, значит, Володина вспышка путешествовала дольше и отправи­лась в путь раньше (ибо скорость света не зависит от скорости светового источника — второй постулат). В се­редину берегового расстояния между выстрелами Во­лодина вспышка добралась наверняка раньше Жениной. Будь там наблюдатель, он и увидел бы Володину вспышку до Жениной. Вот вам и основание для заяв­ления бакенщика о победе Володи.

Все. Можете удивляться. Двое судей, находясь в од­ном месте, по-разному оценили одни и те же события. Первый объявил их одновременными, второй — разновременными. Одновременность оказалась не абсолютной, а относительной.

Она зависит от движения наблюда­телей!

Допускаю, что новичка-читателя все-таки одолевает сомнение: нет ли в нашем рассуждении ошибки. Не по­тому ли вышло несогласие, что пароход движется, а бакенщик стоит на месте?

В ответ я еще раз прошу вас вспомнить первый по­стулат. Вы вправе считать, что движется бакенщик (с ним и берег, и Земля вместе со всем миром), а паро­ход неподвижен. Можете самостоятельно оценить после­довательность выстрелов по отсчетам капитана и бакен­щика в этом варианте. Благодаря безоговорочной относительности скоростей и независимости скорости света от скорости светового источника, результат выйдет прежний. От изменения точки зрения на системы отсчета события, регистрируемые в них, конечно, не изменятся. Одновременность останется относительной.

Для дополнительного упражнения прибавьте, если хотите, третьего судью — летчика длинного сверхбыст­рого самолета, который во время игры обгоняет пароход на бреющем полете. При прежних оценках капитана и бакенщика летчик отдаст первенство Жене (и в этом попробуйте убедиться самостоятельно).

Итак, стало трое судей — и три разных мнения. И каждый прав. Каждый честно следовал эйнштейнов­скому «уставу судейства» — определению одновремен­ности. И повторяю, нельзя подозревать, что кто-то из судей ошибся, а на самом деле была, скажем, ничья. В том-то и заключается наше новое удивление, что для наблюдателей, движущихся по-разному, события дейст­вительно следовали друг за другом в разном порядке.

Как видите, игра «Кто первый?» не удалась. Леденец остался неприсужденным. Зато читатель, надеюсь, в вы­игрыше— узнал такую интересную вещь, как относитель­ность одновременности. Понял то, что сам Эйнштейн открыл «однажды утром, хорошо выспавшись».

Ну, если кто и не совсем понял, то надо лечь спать, а завтра на свежую голову станет вполне ясно. Как у Эйнштейна!