Эволюция аквариумов

Снова коротенькое воспоминание. Прочтите его не спеша и хорошенько прочувствуйте.

Много страниц назад, рассуждая о воззрениях Нью­тона, я уподобил классическую систему пространствен­ного отсчета гигантскому жесткому аквариуму. Он был незыблемо неподвижен, ибо покоился на неподвижных звездах. И относительно его дна и стенок можно было мгновенно отмеривать расстояния в абсолютном евкли­довом пространстве. На аквариуме висели нематериаль­ные звездные часы, отсчитывающие всеобщее, везде оди­наковое, равномерное математическое время. Это был божественный остов ньютоновского мира.

При движении тел их пространственные координаты (расстояния до дна и двух стенок аквариума) непре­рывно менялись, для разных тел по-разному. Время же для всех тел текло совершенно одинаково. Из-за этого пространство мыслилось независимым от времени. Та­ким оно пребывает и до сих пор в наших головах, по­тому что очень трудно выбить привычку жизни в мире Ньютона — в мире движений, медленных по сравнению со светом.

Затем, когда на арену выдвинулись быстрые движе­ния, когда были запрещены скорости, превышающие световую, аквариум рухнул. Вместе с ним исчезли абсо­лютное время и абсолютное пространство. Эйнштейн выдвинул вместо них относительные пространства и от­носительные времена — свои для каждого тела, движу­щегося по инерции равномерно и прямолинейно. Можно сказать так: у всех таких тел появились собственные аквариумы, движущиеся вместе с ними по прямым рав­номерно, не быстрее света. Они остались вполне жест­кими и прямыми, эти «индивидуальные» аквариумы. Но, во-первых, масштаб длины в любом из них стал неабсолютен — укорачивался для движущихся наблюда­телей. И, во-вторых, для движущихся наблюдателей за­медлился темп хода часов, висящих на аквариумах.

Так вместо движений, происходящих в абсолютном пространстве и едином математическом времени, по­явились движения в собственных и релятивистских временах и пространствах, соединенных неразделимо. Чтобы изображать их графически, мы построили диаграмму.

Это был мир Минковского. Каждому событию при­надлежала четырехмерная мировая точка — три собст­венных пространственных отсчета и собственный отсчет времени. Для иначе движущихся систем все четыре от­счета этого же события были другими. Но в любой из этих систем отсчета, летящих относительно друг друга равномерно по прямым, квадрат интервала между двумя событиями сохранялся неизменным.

Последнее утверждение — знаменитая инвариант­ность интервала. Из нее Эйнштейн извлек все формулы частной теории относительности, все эти удивительные парадоксы, проиллюстрированные у нас приключениями Клио, недоразумениями с космической торговлей и т. д. Вплоть до закона эквивалентности массы и энергии и предсказания атомной бомбы.