Про эту вашу физику - Дмитрий Владимирович Ганин

Так как оба президента оказались слишком гордые, и никто не хотел подписывать договор первым, хитрые юристы придумали план: оба президента садятся за длинный стол в вагоне поезда. Ровно посреди стола стоит сигнальная лампа. Президенты сидят и смотрят на лампу, и как только она загорается, оба президента ставят на экземплярах договора свои подписи. Казалось бы, что может пойти не так?

Но план разработали юристы, которые прогуливали лекции по физике и уж тем более ничего не слышали про релятивистские эффекты.

Президент страны А глядит вперед по ходу движения состава, а президент страны Б сидит спиной к направлению движения поезда. Итак, лампочка загорелась, свет со своей постоянной скоростью 300 000 км/сек полетел в разные стороны (напомню предыдущую лекцию, где мы говорили о том, что в системе отсчета президентов вагон покоится на месте, скорость света не складывается со скоростью поезда), и в итоге свет достиг глаз президентов ОДНОВРЕМЕННО — стороны подписали мирный договор.

Красота. Мир ликует!

Но в это время поступил звонок от наблюдателей ООН стоящих на перроне, мимо которого проезжал поезд. Они заявили, что условия подписания были нарушены, так как Президент страны А подписал договор первым. То есть НЕ ОДНОВРЕМЕННО с президентом страны Б.

С точки зрения наблюдателей ООН, когда лампочка мигнула, свет стал распространяться в обе стороны вагона всё с той же постоянной скоростью 300 000 км/сек, независимо от движения вагона (см. Главу 1). Но в это время сам вагон сместился: его задняя стенка и вместе с ней Президент страны А двигались навстречу свету, который долетел до глаз Президента А быстрее, чем до уходящей от света передней стенки вагона с Президентом Б. То есть с позиции наблюдателей свет долетел до Президента страны А быстрее, чем до Президента страны Б, и договор был подписан не синхронно.

А все потому, что никто не знал, что из-за постоянства скорости света время — штука не абсолютная и релятивистские эффекты никто не учел. Чем быстрее двигался поезд, тем заметнее становилась рассинхронизация.

В итоге наблюдателей ООН прогнали, президенты рассорились, соперничество продолжилось, а кое-кто нагрел руки на повышении оборонного бюджета и продаже оружия.

Таким образом, на довольно простом примере мы видим, насколько все плохо во вселенной — из-за постоянства скорости света время идет по-разному, а события бывают одновременными только если вы находитесь в одной и той же системе отсчета. Если мимо вас проезжает автомобиль и водитель приветственно бибикает оленю впереди, то сигнал для водителя и для вас не будет одновременным — на малых скоростях разница невероятно ничтожна. Ничто не одновременно, все относительно! Мироздание издевается над нами, скрывая истину в тех областях, куда мы не можем так просто заглянуть. Но мы постараемся сорвать простыни и продолжим рассказывать чудовищные вещи о жизни, вселенной и вообще.

Глава 3

Гравитация. Почему падает яблоко

Мы можем преодолеть гравитацию,

но зачастую тонем в бумажной работе.

В. Фон Браун (конструктор ФАУ-2)

Мы продолжаем наше псевдонаучное повествование, которое в равной степени раздражает разного рода недообследованных фриков и занудных тру-физиков. По настойчивым просьбам трудящихся среднего звена и прочих бездельников (коими мы и сами являемся) сегодня нами будет рассказано, что там творится с этой непонятной гравитацией. Впереди, как обычно, минимум текста, бессодержательные картинки, эпичные обобщения и умалчивание математических доказательств.

Добро пожаловать в уголок всезнаек! Что такое гравитация или почему падает яблоко!

Кого ни спроси в наше просвещенное время, почему падает яблоко, практически любой покрутит пальцем у виска и скажет: «Дык, оно ж это… сила! Притяжения!.. Во!..»

И будет неправ. Как показал и доказал один известный дядька по имени Альберт, силы притяжения не существует. То есть притяжение есть, а силы нет. Оно как бы само — мы ничего не трогали. Причем открыл это дядька Альберт еще в 1915 году, и, представьте себе, прошло уже более ста лет, а мужики в курилке до сих пор не в курсе. После такого шокирующего заявления начнем издалека и по порядку.

Все началось опять же давным-давно во времена Галилео Галилея. Это первая половина 17 века, между прочим. В России-матушке как раз смутное время, игры престолов, лжедмитрии шляются по дорогам на Москву. А господин Галилей задается вопросом, с какой скоростью будут падать брошеные с крыши, скажем, булыжник и дробинка. Считается, что он швырял их с Пизанской башни, а потом бегал вверх-вниз, замеряя время и расстояния. На самом деле он пускал предметы по наклонным желобам, а в качестве секундомера использовал в том числе собственный пульс. Современники над Галилеем посмеивались, но он в долгу не оставался и остроумно поливал насмешников в ответ, причем в стихах. В итоге дошутился и загремел в тюрьму, а также имел известные неприятности с церковью.

Но главное он выяснил: булыжник и дробь, оказавшись в свободном падении, падают с одинаковой скоростью, а еще точнее — с одинаковым ускорением.

Кстати, все «опровергатели» общей теории относительности, о которой идет речь в этой лекции, в своих невероятных расчетах застревают именно на этом моменте. Они полагают, что опровергают Эйнштейна, но на самом деле рассуждают о несостоятельности опытов Галилея. В настоящее время попытки проверить разницу в ускорениях все еще проводятся, причем с безумной точностью — пока отклонений не обнаружено. И не должно.

В год, когда умер Галилей, явно по каким-то волшебным законам родился Исаак Ньютон, который принял эстафету и дал такого пинка естествознанию, что вскоре слово «наука» перестало быть смешным и греховным. Ньютона много чего интересовало, и мы не раз вспомним его в последующих главах. Помимо законов имени себя Ньютон решил раз и навсегда разобраться с силой притяжения. Опять же в легендах все было просто: вот Ньютон сидит под яблоней, на него падает яблоко, и Ньютон выдает формулу законов притяжения. Однако даже сейчас трудно представить, сколько бессонных ночей и дней полных размышлений понадобилось Ньютону, чтобы додуматься до закона всемирного тяготения.

Закон гласит, что сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния.