Космическая торговля

Наш театральный злодей Клио был недоучкой и по­нятия не имел о собственном и релятивистском време­нах, потому-то он и попал впросак. Как только адская машина оказалась на мчащейся ракете, ее часовой ме­ханизм перестал идти в собственном времени пирата и подчинился собственному времени ракеты, которое стало для пирата релятивистским временем. А оно для Клио текло медленнее собственного его разбойничьего време­ни. По той же причине, по какой для Аллы Элла старела медленнее, чем сама Алла.

Остается, однако, еще одно недоумение.

Как могла лучезарная «Заря» проскочить миллиарды километров пути за двадцать минут? Неужели, вопреки строжайшему запрету Эйнштейна, она летела-таки быст­рее света?

К счастью, такой беды не случилось. Ракета мчалась достаточно быстро, но медленнее света. И (внимание!) покрыла вовсе не миллиарды километров пути, а гораздо меньше. Абсолютно никаких законов не нарушив, она после встречи с Клио прибыла на место спустя двадцать минут по собственному ракетному времени.

— Стоп, стоп,— задержит меня зоркий читатель.— Почему это «вовсе не миллиарды»? По какой причине «гораздо меньше»? Что еще за новости?

Отвечаю.

В теории относительности, кроме замедления реляти­вистского времени, существует еще один столь же чудес­ный эффект, касающийся пространственных отсчетов. Там, говоря словами песни, «сокращаются большие рас­стоянья».

Вот как это происходит.

Для разнообразия Алла и Элла переименовываются в Валю и Галю. Кроме того, в интересах научной попу­ляризации они наделяются добавочной профессией. Валя и Галя — не только бравые космонавтки, но и продав­щицы космических магазинов. Магазинов два. Оба на сверхбыстрых ракетах. На обоих длинные прилавки, расположенные параллельно линии движения.

Один магазин — часовой. Прилавок украшен всевоз­можными часами самого высокого качества. Продавщи­цей работает Валя. Она очень аккуратна, и поэтому все часы на прилавке заведены, сверены и идут совершенно одинаково (разумеется, для Вали и других наблюдате­лей, неподвижных относительно прилавка).

Другой магазин — универсальный. Продавщица — Галя. Есть что угодно для души — ботинки, кружева, а также ленты для вплетания в косы (дело происходит в том прекрасном будущем, когда косы снова войдут в моду).

Для рекламы Галя положила на своем прилавке кусок самой красивой ленты. Длина куска, по Галиным измерениям, десять метров.

События разворачиваются так. Магазины-ракеты сближаются. Они несутся друг относительно друга со скоростью, близкой к тремстам тысячам километров в се­кунду. Вот-вот они поравняются, чтобы тут же разой­тись в противоположные стороны. И, едва заметив при­ближение космического универмага, Валя ощущает не­преодолимое желание купить ленту, которая лежит на прилавке. Она мгновенно сообщает об этом Гале. Галя мгновенно сигнализирует.

 - Пожалуйста, берите. В куске десять метров.

Валя мгновенно оценивает на глаз длину куска и от­вечает:

 - Не может быть! Я вижу, что кусок короче!

Галя мгновенно обижается, поджимает губки и сооб­щает:

 - Надо же! Если хотите, измеряйте сами! Но с при­лавка не снимайте.

Валя мгновенно соображает, как проверить длину куска, несущегося мимо: надо одновременно засечь его оба конца на своем прилавке. Строго одновременно! Иначе будет ошибка, вызванная движением ленты. Что ж, у Вали есть длинный ряд одинаково (для Вали!) идущих часов, которые (допустим!) отсчитывают время с точностью в миллиардные доли секунды.

Нам остается вообразить, что Валя успела исполнить задуманное — отметила на прилавке двое часов, мимо которых концы ленты проскочили в один и тот же мо­мент времени. Растянула рулетку и измерила расстоя­ние между часами. Вышло два метра. А не десять.

Получив этот результат, Валя поступила поспешно и необдуманно. Во-первых, она рассердилась и отказалась от покупки. Во-вторых, радировала улетевшей Гале до­вольно резкие слова возмущения. В-третьих, тут же сооб­щила в управление космической торговли, что продав­щица ракетного универмага бессовестно обмеривает ле­тящих навстречу покупателей.

В управлении в срочном порядке образовали автори­тетную комиссию для проверки жалобы.

Комиссия приступила к делу незамедлительно. И полностью оправдала Галю. Вале же было предписано в обязательном служебном по­рядке усвоить нижеследую­щее.

Действительно, для про­верки длины движущейся ленты можно было одновре­менно засечь точки ее кон­цов. Но не следовало забы­вать относительность одно­временности.

Когда Галя измеряла длину ленты, она обошлась без часов—просто приложи­ла ленту к линейке, укреп­ленной вдоль прилавка. Так поступают все продавцы, строители, закройщики и прочие обитатели Земли. Они не ошибаются, потому что с течением их времени линейка и лента не смеща­ются друг относительно дру­га, а если и смещаются, то медленно. Вполне законно считать, что концы ленты зафиксированы на линейке одновременно (относитель­но Гали).

Вале же пришлось про­верять длину ленты, движу­щейся со скоростью, близ­кой к скорости света. Одно­временность засекания кон­цов тут стала обязательным техническим условием пра­вильного измерения. Валя пунктуально исполнила его — соблюла одновременность засечек по своим часам (благо имела длинный ряд одинаково идущих часов на своем прилавке).

Вот тут-то и получилась разница. Одновременное для Вали оказалось неодновременным для Гали. По отсчету Гали Валя сперва засекла начало ленты (пусть оно бли­же к носу Галиной ракеты), а потом — конец. Именно такой порядок событий «расщепившейся» одновременно­сти получится, если разобрать наш пример подробно — так, как это сделано при анализе игры «Кто первый?» (предоставляю читателю удоволь­ствие заняться этим самостоятельно).

Другими словами, с точки зрения «неподвижной» Гали, «движущаяся» Валя опоздала с засечкой конца ленты. За время опоздания он успел переместиться впе­ред, и длина ленты получилась меньше.

Не зная теории относительности, Галя могла бы ска­зать, что Валя сделала ошибку в измерении. Однако в действительности никакой ошибки не было. Ведь с точ­ки зрения Вали, считающей «неподвижной» себя, не бы­ло опоздания засечки конца ленты. Длину движущейся ленты Валя измерила совершенно верно!

Вывод снова удивителен: длина ленты в действитель­ности меньше для Вали, чем для Гали! Длина относи­тельна! Величина расстояний зависит от относительной скорости тех, кто измеряет эти расстояния, кто их про­ходит.