Александр Голяндин
Большинство людей убеждены в томг что Альберт Эйнштейн был одним из величайших гениев в истории человечества, а его частная теория относительности явилась одним из крупнейших достижений науки. Неужели теперь всем нам впору «сжечь все, чему мы поклонялись»? Ведь двое немецких ученых, представив ряд аргументов, заявляют: теория относительности лжива, гений заблуждался!
(А если труд его жизни лжив, то он и не гений вовсе! Скорее уж гениальны его критики, разоблачившие «фальсификацию века».)
Поводом для переоценки эйнштейновских ценностей в некоторых умах послужила книга двух физиков – Георга 1алецки и Петера Марквардта «Реквием по частной теории относительности: прощай, относительность». На ее страницах собраны все возражения против теории Эйнштейна. Главный вывод содержится уже в подзаголовке: «Относительность устарела». Этот научно-критический разбор читается словно захватывающий детектив. Речь идет о сфабрикованных доводах, о возражениях, которые были проигнорированы, – короче говоря, о форменном безобразии, творимом во имя Науки.
Действие детектива начинается во второй половине XIX века, когда Джеймс Клерк Максвелл и Генрих Герц сформулировали теорию света и электромагнитных волн, согласно ей, свет имеет волновую природу, по раз мы имеем дело с волнами, нам требуется среда, в которой эти волны могли бы «распространяться». Эта среда, по мнению ученых, заполняет все мироздание. Ее назвали «эфиром». Сразу же возник вопрос: неподвижен ли эфир или же он движется относительно Земли (и, соответственно, Земля относительно эфира)? И сшс вопрос: если эфир все- таки движется, как можно измерить его скорость?
Этим вопросом задались Альберт Майкельсон и Эдвард Морли, поставившие в 1881 году свой знаменитый эксперимент. Они измерили скорость света, отражавшегося между двумя зеркалами. Во время одних экспериментов свет двигался в том же направлении, что и Земля; в других опытах – в обратном направлении. Результат был таков: Майкельсон и Морли выявили очень незначительное различие в скорости света. По их расчетам, скорость эфирного ветра равнялась 8 км/с. Однако приборы были очень несовершенными, и погрешность измерения могла серьезно повлиять на полученный результат, поэтому сами Майкельсон и Морли не очень-то доверяли этой цифре. Так был ли «эфирный ветер»? В учебниках физики того времени воцаряется однозначное мнение: скорость света всегда одинакова; следовательно, эфирного ветра не существует. Альберт Эйнштейн крепко усвоил эту прописную истину начала века, и так сформулировал один из фундаментальных принципов теории относительности – «принцип постоянства скорости света».
Долгое время весь ученый мир был согласен с ним: эфирного ветра нет. Но вот в 1933 году Дейтон Миллер подтвердил результаты, полученные Майкельсоном и Морли. Эксперимент, проведенный им, доказывал – вопреки прежней уверенности, – что «эфирный ветер» существует. Это означало следующее: частная теория относительности зиждется на фальшивой предпосылке.
Возможно, сам Эйнштейн не был уверен в своей правоте. Позднее он создает общую теорию относительности. В этой работе он признавал, что во Вселенной, может быть, и существует нечто, передающее движение и инерцию. Вблизи от черных дыр это «нечто» становится таким же вязким, как мед («Пространство-время» или «космическая жидкость»). В 1920 году великий мыслитель сказал следующую фразу: «Пространство немыслимо без эфира». Как видите, Эйнштейн сам себе противоречил!
Теперь другое возражение против теории относительности: речь идет о так называемом преобразовании Лоренца. Оно подпирает собой весь мир эйнштейновских формул. Восходит оно к теории, предложенной физиком Хендриком Антоном Лоренцом. Суть его вкратце сводится к следующему: продольные – в направлении движения – размеры быстро движущегося тела сокращаются. Еще в 1909 году известный австрийский физик Пауль Эренфест усомнился в этом выводе. Вот его возражение: допустим, движущиеся предметы, действительно, сплющиваются. Хорошо, проведем опыт с диском. Будем врашать его, постепенно увеличивая скорость. Размеры диска, как говорит г-н Эйнштейн, будут уменьшаться; кроме того, диск искривится. Когда же скорость вращения достигнет скорости света, диск попросту исчезнет.
Эйнштейн оказался в шоке, потому что Эренфест был прав. Творец теории относительности опубликовал на страницах одного из специальных журналов пару своих контраргументов, а затем помог оппоненту получить должность профессора физики в Нидерландах, к чему тот давно уже стремился. Эренфест перебрался туда в 1912 году. В свою очередь, со страниц книг о частной теории относительности исчезает упомянутое нами открытие Эренфеста: так называемый парадокс Эренфеста.
Лишь в 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был воплощен на практике. Физик Томас Э. Фипс фотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Эти снимки (сделанные при использовании вспышки) должны были послужить доказательством формул Эйнштейна. Однако с этим вышла промашка. Размеры диска – вопреки теории – не изменились. «Продольное сжатие», возвещенное частной теорией относительности, оказалось предельной фикцией. Фипс направил отчет о своей работе в редакцию популярного журнала «Nature». Та ее отклонила. В конце концов, статья была помещена на страницах некоего специального журнала, выходившего небольшим тиражом в Италии. Однако никто так и не перепечатал ее. Сенсации не произошло. Статья оказалась незамеченной.
Ну, а как же обстоит дело с «тысячами» – согласно учебникам, пособиям и прочему – экспериментов, которые якобы подтверждают теорию относительности? Что это были за эксперименты? Кем они проводились? Когда? Как они согласуются с тем же опытом Фипса? Оба автора книги, о которой мы ведем речь, – Георг Галецки и Петер Марквардт (подчеркнем еще раз, профессиональные физики), – десятилетиями рылись в литературе, проверяли факты, изложенные в оригинальных публикациях, и вели собственное расследование. Вот результат, к которому они пришли: в действительности было предпринято всего лишь пять (самое большее!) попыток доказать теорию относительности экспериментальным путем. Однако ни один из этих опытов так и не удостоился тщательного научного анализа. Два следующих примера показывают, на какую откровенную халтуру готовы пуститься представители так называемой точной науки, дабы подпереть «зависшую в воздухе» теорию Эйнштейна.
1. Определение среднего времени жизни мюонов (работа проводилась еще в пятидесятые годы). Мюоны – это продукты распада, возникающие при столкновении с молекулами воздуха высокоэнергетичных элементарных частиц, достигающих нашей планеты вместе с космическим излучением. Обычно мюоны живут всего две миллионные доли секунды, а затем, в свою очередь, распадаются на какие-то другие частицы. Происходит все это в двадцатитридцати километрах от поверхности нашей планеты, следовательно, мюоны не успевают достичь поверхности Земли. Однако их все-таки обнаруживали у самой поверхности Земли. В чем же дело? Долгое время в ходу было следующее объяснение. Скорость движения мюонов крайне высока, значит, согласно теории относительности, время для этих частиц меняется. Мюоны, как можно предположить, не старятся, тем самым подтверждая выводы Эйнштейна.
Экспериментальное доказательство налицо? Между тем результаты исследований, проведенных еще в 1941 году, шли вразрез с привычной нам теорией. Тогда выявилось следующее. Во-первых, мюоны образуются на любой высоте, в том числе и невдалеке от поверхности Земли. Во-вторых, мюоны живут дольше вовсе не потому, что время для них растягивается, как гласит теория Эйнштейна, а псггому, что из-за своей высокой скорости они не так часто сталкиваются с другими частицами. Нет, мюоны вовсе не годились в адвокаты Эйнштейну!
2. Эксперимент Хефеле-Китинга (1972). Джозеф Хефеле и Ричард Китинг в течение пяти суток летели вокруг земного шара в противоположных направлениях. Один из самолетов двигался строго на восток, другой – на запад. На борту обеих машин находились синхронно работавшие атомные часы. К концу эксперимента ученые должны были зафиксировать некоторую разницу во времени, так гласит теория относительности. В самом деле, вернувшись с небес на землю, оба ученых заявили, что расчетные данные подтвердились. На определенной высоте была зафиксирована требуемая разница.
Только теперь, изучив материалы эксперимента, Гапецки и Марквардт убедились, насколько сомнительны тогдашние выводы. Хефеле и Китинг определили, что разница во времени составила 132 наносекунды. Однако погрешность измерения самих атомных часов составляла 300 наносекунд (!). Следовательно, нет смысла серьезно относиться к замеченной разнице. Хуже того: исследователи сознательно занимались статистическими манипуляциями. И наконец, – словно стремясь ко всем грехам сразу, – Хефеле и Китинг во время полета вновь и вновь синхронизировали часы. Поэтому результат, полученный ими, является совершенно произвольным, и подкреплять им теорию относительности ни в коей мере нельзя.
Итак, приходится признать, что теория относительности не доказана экспериментальным путем, а все так называемые доводы и доказательства вызывают резонные возражения. Какой же вывод надо сделать из этого факта?
Быть может, существуют особые, неизвестные Эйнштейну частицы – хиггс-бозоны, «наделяющие» другие частицы массой. Впрочем, ни в одном эксперименте не удалось доказать, что они впрямь существуют.
На фотографии: распад хиггс-бозона (компьютерная модель)
Возможно, в ближайшие годы ученые, расширяя теорию Эйнштейна, сумеют обнаружить хиггс-бозоны (слева: компьютерная модель распада этой частицы) и объяснят, почему материи в нашей Вселенной оказалось больше, чем антиматерии.
Нам предстоит примириться с нашим космическим одиночеством. Если время не замедляется, как обещал нам Эйнштейн, то инопланетяне никогда не доберутся до нас, равно как и мы до них. Человек, отправившийся в великое космическое путешествие, в таком случае старится теми же темпами, что и его пресловутый брат-близнец – домосед, дряхлеющий где-нибудь в городской квартирке. Рожденный ползать и рожденный летать живут по одним и тем же часам.
С математической точки зрения теория относительности выстроена, в самом деле, безупречно. «Ошибку», заложенную в ней, мы осознаем только сейчас: теория эта не имеет никакого отношения к реальной действительности. Причина туг кроется в особенностях мышления Эйнштейна. Для него мироздание представлялось областью чистой кинематики. Предложенные им формулы учитывали одни лишь особенности движения тел. Он не обращал внимания на силы, действующие на эти тела.
Многие процессы в мире мы часто склонны рассматривать именно кинематически, упрощая их подлинную картину. Так, чтобы измерить скорость поезда, приближающегося к вокзалу, я умозрительно останавливаю поезд и «привожу в движение» вокзал: он проносится мимо поезда. Однако я ни на мгновение не допущу, что так обстоит дело и в действительности. Нет, вокзалам не пристало никуда мчаться. Движутся лишь поезда.
Почему же Альберт Эйнштейн подходил ко всему происходящему только с чисто кинематической точки зрения? Объяснить этот феномен если и можно, то лишь обратясь к психологии великого ученого. Умозрительные эксперименты всегда интересовали его куда больше, нежели реально происходящее. Это было неотъемлемым свойством его характера. В этом – в умении мысленно отринуть происходящее – крылась его свобода. Как отмечает Абрахам Пейс, один из его биографов, Эйнштейн был «самым свободным человеком, которого я когда-либо знал».
Теория Эйнштейна не состыковывается с квантовой механикой – основным уставом микрокосма. Возможно, примирить их сумеет «теория струны». Согласно ей, мир состоит из… незримо тонких, вибрирующих нитей. От характера их колебаний зависит облик элементарных частиц.
Столь же свободно гений обращался и со своим собственным сочинением. Частная теория относительности, написанная за рекордно короткие сроки – пять-шесть недель, – после публикации уже не интересовала его больше.
«Свободный человек Эйнштейн», – решительно возвестивший: «Эфира нет, свет абсолютен», – снизошел на физику, словно Спаситель. Его харизматическая уверенность не требовала доводов. Его математически и терминологически выверенная идея разом сметала все накопившиеся проблемы. Физики-теоретики, современники этого явления Эйнштейна народу, увлеченно устремились за ним.
Кроме того, система Эйнштейна была подкупающе проста – как всякая религия. Она исходила всего из нескольких принципов и готова была объяснить все, о чем вопрошали се адепты. Публичные выступления Эйнштейна лишь укрепляли его славу. Великий ученый был тихим, скромным, добродушным человеком, борцом за мир, противником расовой ненависти и насилия. На него, как на икону, можно было молиться.
Теория Эйнштейна гласит, что такое массивное тело, как Земля, вращаясь, увлекает за собой окружающее пространство-время, словно густой, тягучий мед. По этой причине гироскоп, выведенный на околоземную орбиту, должен отклониться на 42 угловые миллисекунды. Много это или мало? Судите сами. С расстояния в 400 метров толщина человеческого волоса равна все тем же 42 угловым миллисекундам.
В 2000 году стартовал спутник «Gravity Probe В», разработанный сотрудниками НАСА и Стэнфордского университета. В течение двух лет он будет заниматься проверкой так называемого эффекта Лензе-Тиринга. На борту этого спутника стоимостью 500 миллионов долларов находятся идеальные шаровые гироскопы. Их отклонение от сферической формы не превысит одной миллионной доли сантиметра. Погрешность измерений составит менее одного процента.
Другой аспект общей теории относительности Эйнштейна – это принцип равенства тяжелой и инертной массы. По данным на 2000 год, европейское и американское космическое ведомства – ESA и NASA разрабатывают сейчас спутник STEP (Satellite Test of the Eguivalence Principle). С его помощью принцип равенства можно проверить в миллионы раз точнее, чем удавалось до сих пор. Для этого ученые будут измерять движение различных эталонных грузов, выведенных на околоземную орбиту радиусом 400 километров. Если Эйнштейн прав, то приборы, находящиеся на борту спутника STEP, не зафиксируют никаких различий в поведении этих грузов в момент свободного падения.
В тридцатые годы сочинения Эйнштейна стали подвергаться обструкции – но по идеологическим причинам. Гитлер ненавидел Эйнштейна за его «еврейство», для Сталина он был «буржуазным мракобесом». В ту пору критиковать теорию относительности значило встать под знамена фюрера или вождя. Пусть идеологии в вашей критике не было ни на грамм, вы все равно невольно пятнали свою репутацию. Итак, всякое серьезное обсуждение теории относительности прекратилось. Пожалуй, поэтому многие аргументы, которыми некогда встречали появление этой теории, в наши дни по-прежнему выглядят очень свежо. Трудно привыкнуть к мысли, что этим репликам критиков – не год, не два, а почти что целое столетие. Такой же новизной веет и от главного вывода: создавая частную теорию относительности, Эйнштейн игнорировал факты, сплошь и рядом жонглируя абстрактными цифрами и многочисленными математическими формулами.
Теоретики квантовой физики довели до «совершенства» математизацию своей науки. Этот раздел физики превратился в гигантский конгломерат формул. Впрочем, сам Эйнштейн, наблюдая за этим «восстанием цифр», довольно резко возражал против увлечения математической «заумью». Да, да, да, все крупнейшие теоретики – от Нильса Бора, Поля Дирака и Эрвина Шредингера до Ричарда Фейнмана и создателей теории «струны» – любили выстраивать причудливые умозрительные миры, пренебрегая реальностью. И Эйнштейн, словно сказочный «ученик чародея», вызвавший духов, которых он бессилен был укротить, не смог обуздать шабаш математиков в царстве физики. При этом великий гений, должно быть, сознавал, что и он не без греха: он сам наслал на человечество математическую химеру, рожденную на кончике пера.
Говорят, что когда ему как-то указали на несоответствие его формул и фактов, он ответил: «Тем хуже для фактов». Что ж, потерпят ли факты деспотию теории?
Александр Волков
Дабы передергивать и подтасовывать научные выводы, хороши и мелкие ИСТОРИЧЕСКИЕ НЕТОЧНОСТИ.
НЕ ПОНИМАЯ теории относительности, ее критики улавливают лишь одно: что она резко противоречит их житейскому опыту, их здравому смыслу.
Нападки на Эйнштейна входят в МОДУ.
Они всячески подчеркивают незначительные, второстепенные детали и этим ПРИНИЖАЮТ ВАЖНОЕ, существенное, бросая тень на все теоретические построения.
Что в остатке? одно БРЮЗЖАНИЕ.
Выводы Эйнштейна известны нам со школьной скамьи. Пространство и время образуют единое целое. Для любого объекта, движущегося с очень высокой скоростью, пространство укорачивается, а бег времени замедляется. Мы затвердили эти парадоксальные догмы, но они неверны. Герру Эйнштейну следовало бы взять свою знаменитую работу, написанную в 1905 году, и самолично порвать.
Ни в одной из публикаций, когда-либо появлявшихся в немецкой прессе, никто не отваживался так очернить частную теорию относительности, как это сделали сотрудники научно-популярного журнала «Р.М.». На страницах сего издания появилась статья, где собраны доказательства, якобы опровергающие частную теорию относительности. Обвинять знаменитого ученого взялись физики Георг Галецки и Петер Марквардт. В своей книге «Реквием по частной теории относительности», недавно вышедшей в Кельне, они собрали все возражения, которые только можно привести против работы Эйнштейна.
Впрочем, Марквардт и Галецки не одиноки сейчас в своих устремлениях. Нападки на Эйнштейна входят в моду. Не пролетает и недели, чтобы в редакции авторитетного немецкого журнала «Bild der Wissenschaft» не появился очередной манускрипт, в котором бы на каких-нибудь нескольких страничках развенчивалась некая «ложная научная догма» и на смену ей в нескольких скупых абзацах воздвигалась «новая, стройная картина мироздания». Полный абзац! Чаше всего в качестве «ложной догмы» избирается частная теория относительности. Чаще всего мишенью для критических стрел становится герр Альберт Эйнштейн.
По обыкновению достаточно лишь взглянуть на эти исполненные желчью строки, чтобы понять, что всей этой писанине грош цена, что бумага, на которой начертаны «новые сокровенные истины», и то дороже сих «умодробительных выводов». Главная беда этих «доморощенных теоретиков», как правило, в одном: оппоненты, явившиеся «не от касты ученых, а от мира сего», попросту не поняли теорию относительности, не разобрались во всех ее тонкостях и хитросплетениях. Вот и льются потоки возражений из их замороченных умов. Не понимая теории относительности, они улавливают лишь одно: что она резко противоречит их житейскому опыту, их здравому смыслу. Они берутся критиковать ее «со своей крохотной колокольни» и – попадают пальцем в небо: их аргументация, какой бы добросовестной она ни была, всегда бывает ошибочной. Пусть толпы дилетантов досадуют и бранятся на научную теорию, от их пустой брани она вовсе не станет ложной.
Другое дело – такой критик, как Галецки: физик, получивший солидное образование, работавший профессором в Хайфе (Израиль). О нем положительно отзывается и профессор Гюнтер Нимц из Кельнского университета – человек, который сам подвергся резким нападкам многих коллег за свои эксперименты по передаче информации со скоростью, превышающей скорость света. Кстати, Ними был научным руко водителем Галецки и Марквардта после того, как они защитили докторские диссертации в Кельне. «Блестяще подготовленные казуисты» – двусмысленно обмолвился Нимц. Что же до книги, чернящей частную теорию относительности, Нимц считает ее никудышной; «Сумасбродное сочинение. Истинному положению вещей не соответствует».
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПОДТВЕРЖДАЮТ: ЭЙНШТЕЙН БЫЛ ПРАВ
Теория относительности – наряду с квантовой теорией – являет собой тот фундамент, на котором покоится здание современной физики. Вот перечень важнейших экспериментов, подтверждающих теорию Эйнштейна.
РАСШИРЕНИЕ времени. Чем быстрее одна система отсчета движется относительно другой, тем сильнее расширяется время этой стремительно уносящейся системы отсчета – сие означает, что время замедляет свой бег. Для световых лучей более нет времени; если бы некие частицы стали двигаться со скоростью, превышающей скорость света, то мы, пребывающие в нашем временном отрезке, видели бы эти частицы не в будущем, а в прошлом. Эксперимент, проведенный в 1976 году, наглядно свидетельствует о расширении времени. Известно, что период полураспада мюонов, тяжелых собратьев электронов, составляет полторы миллионные доли секунды. В лабораторных условиях мюоны удалось разогнать до скорости, равной 99,94 процентам скорости света. Тут-то и выяснилось, что продолжительность их жизни, действительно, возросла в 29 раз.
ОПТИЧЕСКИЙ эффект Доплера. Как и в случае с движущимися источниками звука, длина световых волн, воспринимаемых наблюдателем, меняется, если источник света движется относительно него. Так, если источник света приближается к наблюдателю, имеет место «фиолетовое смещение» спектра видимого света. Если же источник света удаляется, то имеет место «красное смещение» спектра. Подобные явления давно уже блестяще документированы как посредством различных экспериментов, так и благодаря астрономическим наблюдениям.
РЕЛЯТИВИСТСКАЯ аберрация. Быстродвижущиеся частицы – например, электроны – испускают лучи прежде всего в направлении своего движения. Если наблюдать за ними под определенным углом зрения, это излучение кажется особенно интенсивным. Это синхротронное излучение воспроизведено в лабораторных условиях и обнаружено в космическом пространстве.
ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ массы и энергии. Обе эти характеристики являют собой две стороны одной и той же медали. Обе они связаны знаменитой формулой Е = mc² . Поэтому масса может превращаться в энергию, что мы и наблюдаем при расщеплении и слиянии атомных ядер в атомных реакторах и бомбах.
РЕЛЯТИВИСТСКОЕ увеличение массы. Чем быстрее движется объект, тем больше нужно затратить энергии, чтобы ускорить его движение, и тем больше возрастает его масса. Поэтому, если для ускорения электронов используется напряжение величиной 20,5 миллиардов вольт, то скорость их движения возрастает до величины, всего на 0,15 метра в секунду меньше скорости света, в то время как, согласно законам классической физики, скорость движения этих электронов должна в 283 раза превысить скорость света. В лабораторных экспериментах удалось подтвердить это увеличение массы. Расхождение с расчетной величиной составило менее 0,0001.
КРУГОВОЕ движение перигелия планет. Гравитационные взаимодействия планет приводят к тому, что их эллиптические орбиты искажаются – образуются «вмятины». Кроме того, еще до Эйнштейна было известно, что ближайшая к Солнцу точка орбиты («перигелий») с каждым оборотом планеты слегка смещается. Особенно сильно выражен зтот эффект у ближайшей к Солнцу планеты – у Меркурия. В данном случае смещение достигает 43 угловых секунд.
ОТКЛОНЕНИЕ световых лучей в гравитационном поле. Свет движется по кратчайшему расстоянию, разделяющему две точки. Однако в тех областях пространства, где сосредоточены огромные массы материи, световые лучи начинают двигаться по криволинейной траектории. Собственно говоря, масса изменяет («искривляет») геометрию пространства. Поэтому любой астрономический объект, чьи световые лучи минуют гравитационное полег созданное массивным космическим телом, для нас несколько смещается относительно своего «истинного» положения. Данный эффект был предсказан Эйнштейном еще в 1911 году. Впервые его удалось зафиксировать в 1919 году, во время полного солнечного затмения: в то время как Луна закрыла солнечный диск, ученым удалось сфотографировать рядом с его краем те звезды, которые, на самом деле, в этот момент располагались непосредственно за Солнцем. Сейчас, благодаря наблюдениям за квазарами, величину отклонения световых лучей удалось измерить с точностью до долей угловых секунд.
ЭФФЕКТ Шапиро. В гравитационном поле световые лучи движутся не по прямолинейной, а по криволинейной траектории, поэтому время их движения несколько увеличивается. Величину эту можно измерить с помощью радиолокационного эха. Допустим, Венера располагается позади солнечного диска 8 непосредственной близости к его краю. В таком случае время движения радиолокационного сигнала, составляющее 1920 секунд, увеличивается еще на 200 миллионных долей секунды, что соответствует удлинению траектории движения на 60 километров.
ЭФФЕКТ гравитационной линзы. Под действием мощной гравитационной силы изображение отдаленных источников света (галактик или квазаров) может двоиться, троиться и так далее, если между данным источником света и наблюдателем располагается так называемая гравитационная линза – например, скопление галактик. Начиная с 1979 года, удалось обнаружить гочти два десятка подобных космических миражей.
ГРАВИТАЦИОННОЕ красное смещение. Оказавшись в гравитационном поле, фотоны теряют свою энергию, поэтому их волновая длина увеличивается. Это проявляется тем сильнее, чем мощнее воздействие гравитационного поля. В наземных условиях подобный эффект был зафиксирован на различных расстояниях от поверхности Земли. Впервые его наблюдали в 1960 году. В 1976 году его удалось подтвердить экспериментальным путем с помощью межпланетной автоматической станции.
РАСШИРЕНИЕ времени в гравитационном поле. Время расширяется не только при движении объекта со сверхвысокой скоростью, но и в случае действия мощного гравитационного поля. Итак, часы на поверхности Земли тикают чуть медленнее, чем в самолете или космическом пространстве (разница, правда, составляет всего несколько миллиардных долей секунды). Еще в семидесятые годы данный эффект был достоверно зафиксирован с помощью атомных часов. В 1985 году с высокой степенью точности он был подтвержден в рамках эксперимента NAVEX, проводившегося на борту космического корабля «Space Shuttle».
ГРАВИТАЦИОННЫЕ волны. Массы материи, движущиеся с ускорением (например, вращающиеся объекты), излучают гравитационные волны. Это – крохотные пространственно-временные осцилляции, распространяющиеся со скоростью света. В настоящее время на нашей планете построено уже три детектора, предназначенных для обнаружения гравитационных волн. Косвенным образом их существование уже удалось доказать. В 1994 году эта работа была удостоена Нобелевской премии в области физики. За двадцать лет до этого, в 1974 году, в созвездии Орла были открыты две нейтронные звезды, вращавшиеся друг относительно друга. Удалось зафиксировать радиоизлучение, испускаемое с поразительной периодичностью одной из этих звезд – погрешность интервалов составляла всего три миллионные доли секунды. Поэтому данный пульсар, известный под названием «PSR 1913 +16», можно было использовать в качестве точнейших «часов». С помощью этих «часов» впервые удалось проверить положения теории относительности, касающиеся мощных гравитационных полей. Кроме того, ученые обнаружили, что траектории движения этих нейтронных звезд сжимаются со скоростью три миллиметра за один оборот.
Конечно, дилетантам, этим «доморощенным теоретикам», всей своей сворой набрасывающимся на льва, труднее углядеть в сочинении двух кельнских мастеров физического эпатажа спорные, сомнительные пункты, передергивания, подтасовки и неточности – слишком искусно авторы маскируют свои слабости. Предварив книгу задорным, полемическим вступлением, в котором они сетуют на «недостаток научного дискурса в вопросе теории относительности», они затем обрушивают на читателя дотошные и вполне убедительные описания экспериментов, коими Эйнштейн подкреплял свою сенсационную теорию и которые, по словам кельнских критиков, оказались – на деле-то – фальсифицированными. Лишь при ближайшем, более тщательном рассмотрении удается заметить, что авторы умалчивают кое о каких деталях, вырывают цитаты из контекста, искажают смысл сказанного или происходившего.
Итак, откроем книгу, написанную «могильщиками Эйнштейна», и прочитаем, что же говорится здесь, например, об эфире. По мнению авторов книги, Майкельсон и Морли, неправильно интерпретировав погрешность измерения, фальсифицировали результаты эксперимента. Однако аргументы наших современников вызывают мало доверия: и Майкельсон, и Морли были ярыми сторонниками теории эфира, им хотелось доказать ее правоту, подкрепить ее истинность с помощью цифр и фактов – ан нет, не получилось.
Дабы передергивать и подтасовывать научные выводы, хороши и мелкие исторические неточности. В том памятном 1881 году эксперимент, собственно говоря, проводил один лишь Майкельсон. Морли повторил его только в 1887 году – повторил с тем же самым успехом. Итак, проведены были два эксперимента, и результат их оказался одинаков. И впоследствии были предприняты попытки обнаружить эфирный ветер – в 1926 году физиком Кеннеди, в 1930 году его коллегой Иоосом из Иены. Галецки и Марквардт умалчивают об этом – так же, как и о прецизионных измерениях, проведенных в недавнее время с помощью лазеров. Эти эксперименты не оставляют сомнений: свет с одинаковой скоростью распространяется в любом направлении. Вместо того чтобы добросовестно перечислить все проведенные опыты, наши оппоненты ссылаются на эксперимент, поставленный в 1933 году Дейтоном Миллером. Сей доблестный искатель истины не поленился взобраться на гору, где, как предполагал он, особенно привольно струятся потоки эфира. Гипотеза эта лишь подчеркивает наивность Миллера. Уже через несколько лет Пикар и Штахель экспериментально опровергли это воззрение. Итак, утверждать, что «эфирный ветер» все-таки существует, столь же вздорно, что и уверять, будто теория Эйнштейна «насквозь фальшива». Ведь Эйнштейн, опираясь на результаты, полученные Майкельсоном и Морли (вот тут-то наши оппоненты правы), сделал вывод, что скорость света равна неизменной величине, то есть равна константе.
Столь же мало почтительно Галецки и Марквардт обходятся с другими экспериментальными фактами. Так, вспоминая опыты, проводившиеся в пятидесятые годы (тогда было обнаружено, что долговечность определенных элементарных частиц – мюонов – возрастает по мере того, как их скорость движения в атмосфере приближается к скорости света), кельнские ученые указывают на некоторые слабости в постановке этих давних экспериментов. Между тем позднейшие опыты, проведенные на огромных, ультрасовременных ускорителях, блестяще подтвердили выводы Эйнштейна, предсказывавшего, что «время растягивается». Гапеики и Марквардт упомянули эти эксперименты, но усомнились в их итогах, поведя речь о якобы имевших место ошибках и сбоях в работе детектора, подсчитывавшего частицы.
Приемы авторов довольно специфичны: они всячески подчеркивают незначительные, второстепенные детали и этим принижают важное, существенное, бросая тень на все теоретические построения. Увенчивая свои казуистические доводы, оба новоявленных оппонента пытаются приписать Эйнштейну взаимно противоречащие высказывания. Так, в 1920 году самый знаменитый физик «всех времен и народов» якобы признавался: «Пространство немыслимо без эфира». Тем самым он опроверг свои же утверждения, постулированные в году 1905-м. На самом деле, к тому времени Эйнштейн подразумевал под словом «эфир» уже нечто совсем иное, нежели тот пресловутый «таинственный ветер», который, по представлениям Майкельсона и Морли, неизменно веял в пространстве Вселенной. В 1922 году Эйнштейн выразился точнее: «Эфир следовало бы заменить определенными пространственными структурами. Новый эфир – это вовсе не некое вещество, перетекающее в пространстве». Что имел в виду великий ученый? Что в вакууме также существуют некие структуры, точнее говоря, энергетические поля, которые и передают действие физических сил. Подчас – благодаря этим энергетическим полям – некоторые элементарные частицы могут даже возникать буквально из «ничего» – сегодня это стало общим местом в квантовой механике.
Итак, мы убеждаемся, что Галецки и Марквардт, взявшись писать «правдивую, откровенную кни!у», упоминают в ней лишь о том, что соответствует их концепции. Подобный методологический подход удручает профессора Хуберта Геннера, сотрудника Геттингенского университета и специалиста по частной теории относительности: «Авторы этой книги, очевидно, страдают избирательным восприятием».
Особенно возмущают Геннера такие пассажи, как этот: «Классический эффект Доплера – это идеализированное кинематическое описание, в котором пренебрегают физической связью между наблюдателем и объектом. Поэтому данный эффект не существует» – говорится в книге. При этом авторы не спешат пояснить, что же такое «классический эффект Доплера», равно как и не торопятся растолковать, что же надлежит понимать под «физической связью». «Это их высказывание напоминает мне такого рода «непреложные» истины, как «Моя киска купила бы «Вискас»» – расплывчатая, обтекаемая фраза на все случаи жизни и ничего более» – злится Геннер.
И все же самый главный минус книги даже не в { том, что «могильщики Эйнштейна» передергивают цитаты, твердят без обиняков или молчат не без умысла, а в том, что они не предлагают никакой альтернативы, в том, что они не могут ее предложить. Что в остатке? Одно брюзжание. Допустим, теория относительности Эйнштейна и впрямь фальсифицирована, как того хотелось бы Марквардту и Галецки. Что дальше? Что должно прийти ей на смену? Какая теория справедлива, если лжива эйнштейновская? Ведь такие эффекты, как «увеличение массы», «уменьшение временных и пространственных интервалов, разделяющих наблюдателей, движущихся относительно друг друга», сотни раз доказывались на практике. В таких областях науки, как астрономия, ядерная энергетика, физика элементарных частиц, подобные эффекты представляют собой обыденное явление, и эти же эффекты органично вписываются в теорию Эйнштейна. Навигационная система GPS (Global Positioning System) вообще была бы немыслима без трудов Альберта Эйнштейна. Упразднив его теорию, мы не упраздним эти явления. Их надлежит истолковать с помощью другой теории? Какой? Пока что ни одна гипотеза, притязавшая на истинность, не выдержала проверки всеми этими явлениями, а теория относительности выдержала. Впрочем, все вышесказанное вовсе не означает, что на смену эйнштейновскому учению никогда не придет новая теория. Вот только вряд ли эта «новая теория» будет опровергать воззрения великого физика. Нет, теория относительности станет составной частью этой «новой, более общей» картины мироздания – как составной частью самой теории относительности стали законы Ньютона, то бишь законы классической механики.
Хуберт Геннер, раскритиковавший Галецки и Марквардта, подчеркивает, что в поисках «новой, более общей» теории нет ничего зазорного. Настоящие, серьезные ученые к этому стремятся: «Теория относительности – отнюдь не религия, не догма». Есть в работах Эйнштейна и свое действительно «уязвимое место»: пока что теоретикам так и не удалось связать воедино общую теорию относительности и квантовую механику – эти два столпа, на которых покоится здание современной физики. Головную боль доставляют ученым процессы, происходящие в черных дырах, а также проблема Большого Взрыва, поскольку в тот момент плотность материи достигала необычайно громадной величины. На этих «передних фронтах» современной физики теория относительности Эйнштейна уже не способна помочь ученым: никаких вразумительных объяснений она не дает.
Впрочем, все это проблемы специалистов, проблемы кабинетных теоретиков. Журналистов заботит другое: как отличить подлинного, серьезного ученого от тщеславного болтуна и фальсификатора, от авантюриста, в решительном порыве изливающего потоки грязи на признанную, авторитетную фигуру? Ответ, пожалуй, таков: человек, ищущий истины, обращается к обеим споряшим сторонам, а не игнорирует попросту – как то случилось на страницах «Р.М.» – мнение большинства. Кроме того, нападая на теорию относительности, следовало бы не забывать и об осмотрительности: пусть нам самим, опирающимся на нашу обывательскую точку зрения, содержание этой теории и сегодня все еще кажется чем-то спорным, революционным, подобному поверхностному впечатлению противоречит уникальный гений Альберта Эйнштейна.
В 1921 году Эйнштейн подчеркивал, что его теория «обязана своим происхождением не стремлением произвести сенсацию, а лишь желанием как можно лучше согласовать физическую теорию с наблюдаемыми фактами». С тех пор все эксперименты и наблюдения лишь подтверждали прогнозы, сделанные теорией относительности. Наоборот, многочисленные альтернативные теории, – подразумевающие, например, в качестве исходного посыла изменение гравитационной постоянной или зависимость инерции от массы, – не прошли испытания научными фактами. Что же касается теории относительности, она сопутствует нам повсюду, даже в нашей обыденной жизни: скажем, любой из нас, усаживаясь перед телевизором, дабы посмотреть спутниковую программу, пользуется, на самом деле, благами, проистекающими из учения Альберта Эйнштейна.