Раньше или позже?

Уместно повторить, откуда добыто только что изло­женное правило. Исходным шагом был принцип при­чинности (невозможность нелепого убийства мистера Барнея пулей, которая еще не вылетела из ружья бан­дита Клио). Затем последовало эйнштейновское опре­деление одновременности событий. Доказательство от­носительности одновременности (через игру «Кто первый?»). И дальше после эпизода с дуэлью стал необ­ходим запрет сверхсветовых скоростей для сигналов и действий.

Читатель, благополучно добравшийся до этого мес­та, может облегченно вздохнуть. В его руках пропуск в специальную теорию относительности. Скоро мы от­правимся в эту чудесную страну сверхбыстрых дви­жений.

Но предварительно — еще два маленьких замеча­ния, относящихся к тонкостям.

Первое — расширенное резюме о понятиях «раньше» и «позже» в мире Эйнштейна. Когда речь идет о собы­тиях причинно связанных, все ясно: в любых системах отсчета причина предшествует следствию. Для них по­нятия «раньше» и «позже» справедливы абсолютно. Ра­ди этого и наложен запрет на сверхсветовые сигналы.

Для событий же, причинно не связанных, «раньше» и «позже» в разных системах отсчета могут меняться местами и сливаться воедино — именно здесь разыгры­вается удивительная эйнштейновская относительность одновременности. Вы видели это на примере игры «Кто первый?». Причем условие, при котором игра мо­жет привести к чехарде мнений в судейской коллегии, такое: со всех точек зрения промежуток времени между выстрелами Жени и Володи должен быть меньше дли­тельности движения света между ними. В противном случае события, хоть и не связанные причинно, могут обрести причинную связь: скажем, Володя увидит, что Женя выстрелил, и поэтому сделает то же самое. Тогда игра превратится в некое подобие дуэли — и причина будет абсолютно раньше следствия.

Разумеется, никакая реальная игра не подходит под это условие. Если от Жени до Володи 3 километра, то свет пролетает это расстояние за стотысячную долю секунды. Значит, опоздания выстрелов при игре должны измеряться миллионными долями секунды — только тогда судьи вступят в спор.

Но вот один из игроков заброшен на Луну. Свет от­туда к нам идет более секунды. Второй же игрок, остав­шийся на Земле, посылает партнеру радиосигнал (рас­пространяющийся точно так же, как и свет), а полсе­кунды спустя, допустим, поднимает руку. Обитатель же спутника поднимает руку за полсекунды до того, как получит радиосигнал. Теперь наше условие соблюдено, и, следовательно, последовательность подъема рук для неодинаково движущихся судей разная. Космонавт, до­статочно быстро летящий с Земли к Луне, зафиксирует первенство лунного игрока, а космонавт, летящий с Лу­ны,— земного.

Безраздельно царствует относительность одновре­менности в мире событий, удаленных на звездные рас­стояния. Там, если события причинно не связаны, по­нятия «раньше» и «позже» совершенно неопределенны, причем неопределенность исчисляется месяцами, а то и более долгими промежутками времени. Не верьте писателям-фантастам, сочиняющим что-нибудь похожее на фразы: «Космолет врезался в атмосферу спутника Арктура, а на Земле в это время встречали новый, 1999 год». Для разных наблюдателей с посадкой кос­молета может быть одновременна встреча разных но­вых годов на Земле!

Такова суть вещей. Ибо нет в природе сверхбыстрых сигналов, способных нести несуществующую абсолют­ную одновременность.