Текст книги "Как устроен этот мир"

Автор книги: Алексей Ансельм

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 2 страниц)

5. ПАРАДОКС БЛИЗНЕЦОВ

(10 сентября 1996)

Общая теория относительности утверждает, что время течет по-разному в разных системах отсчета, движущихся относительно друг друга с ускорением. Чем больше ускорение, тем больше сокращается время. Иллюстрацией этому служит знамeнumый парадокс близнецов. Два генетически нeoтлuчuмыx близнеца расстаются: один отправляется в космос, а другой остается на Земле. Когда первый возвращается, он еще молод, в то время как его брат – старик. Время объективно текло для них по-разному. Ускорение способствовало молодости.

Недавно это положение, хотя его никто не оспаривает, решили зачем-то экспериментально проверить сотрудники телевизионной программы Би-Би-Си "Горизонт". Для этого они слетали за океан и обратно с невероятно точным хронометром в руках, который отсчитывает время на основе длины волны, испускаемой атомом цезия. С ними были ученые из Британской Национальной физической лаборатории. Целью телевизионщиков было преодолеть общественное недоверие к теории относительности. Ученые ставили себе более скромную, но практическую задачу: опытным путем уточнить запаздывание навигационных сигналов со спутников. Как и следовалo ожидать, теория оказалась верна: полетавший хронометр отстал на 40 наносекунд сравнительно с оставшимся на земле. Прокомментировать эту экспедицию мы попросили профессора Алексея Андреевича Ансельма.

– Я думаю, здесь присутствует элемент популяризации чего-то другого... Летать с хронометром в Канаду, право же, не стоило. Это явление ежедневно наблюдается в сотнях лабораторий мира. Состоит оно вот в чем. Имеются элементарные частицы с определенным временем жизни. Скажем, какой-нибудь мю-мезон, живущий ровно одну микросекунду. Столько они живут, если неподвижны. Срок жизни мю-мезона предсказан теоретически. А на практике мы обычно получаем эти мю-мезоны быстро двигающимися. И тут выясняется, что идентичные мю-мезоны, более похожие друг на друга, чем любые близнецы, живут разное время жизни: тот, который двигается быстрее, живет дольше. Количественно это удлинение времени жизни совершенно точно описывается формулой Эйнштейна, которую он вывел много десятилетий тому назад. И то, что время жизни у частиц оказывается разным, это и есть экспериментальная проверка положения Эйнштейна об удлинении времени в движущейся системе координат.

– И, как я вижу, проверка совершенно рутинная...

– Она совершенно рутинная, да. Поэтому вряд ли нужно было проверять это вместо мю-мезонов на каких-то макроскопических часах. Ничего нового в фундаментальную науку это не привносит. Таков один уровень понимания вопроса, и мне кажется, что никакого парадокса здесь еще нет: что предсказывает теория, то подтверждает эксперимент. Теперь возьмем двух генетически совершенно идентичных близнецов. Один из них отправился в космос, летал очень долго, прилетел, и вдруг обнаруживает, что для его брата, который оставался на Земле, прошло, скажем, тридцать лет, в то время как для него – год. Парадокс здесь вот в чем. Летавший близнец может сказать: "Я летал по отношению к брату не в большей мере, чем он – по отношению ко мне. Движение относительно. Ничего неподвижного в пространстве нет. Вот я и говорю: он, мой близнец, улетел от меня вместе со всей Землей, а потом прилетел обратно, – почему же состарился он, а не я?" Чтобы разрешить парадокс, необходимо точно указать, где асимметрия в этой задаче: почему летавший – действительно летал. Асимметрия вот в чем: летавший близнец, чтобы эту задачу замкнуть, должен был в какой-то момент времени развернуться и полететь обратно. Все то время, что он летел туда, любое сколь угодно длинное время, – если, конечно, он летел со скоростью близкой к постоянной, – он старел совершенно так же, как его брат, оставшийся на Земле. Две инерциальные системы координат абсолютно равноправны. Но вот когда он поворачивал, ему пришлось включить ускорение.

– Вы, очевидно, говорите об отрицательном ускорении? Ускорение ведь есть изменение скорости не только по величине, но и по направлению...

– Совершенно верно, я именно это самое и имел в виду, конечно... Так вот, он меняет направление скорости на обратное. Если он летел с большой скоростью, то в момент разворота, в момент замедления (отрицательного ускорения), которое у него могло отнять часы, его брат на Земле постарел на месяцы или годы. Ускорение – вот что существенно с точки зрения общей теории относительности. Тот, кто движется с ускорением, покидает инерциальную систему отсчета... Когда он замедлялся и ускорялся, в пространстве словно бы включалось некоторое гравитационное поле, поле тяготения. И оно тем больше, чем дальше друг от друга точки, одна из которых ускоряется.

– То есть расстояние все-таки играет роль?

– Да. Потенциал этого гравитационного поля пропорционален расстоянию. Если близнец улетел далеко, эффект, который теперь испытывает его оставшийся на Земле брат, весьма велик. Он пропорционален расстоянию, а если большую часть пути космонавт летел с постоянной скоростью – то и времени. В момент ускорения время для космонавта текло медленнее. И когда он возвращается, то вынужден признать абсолютно объективный факт: оставшийся на Земле брат прожил дольше.

6. ПРЕВРАТИТСЯ ЛИ ФИЗИКА В МИФОЛОГИЮ

(4 ноября 1997)

Человек с древности разрабатывает модель мира как целого: связную систему представлений, описывающую окружающую действительность. Для древних греков, которые изобрели науку (отделили ее от культа), моделью мира на раннем этапе был Олимпийский пантеон богов в совокупности с божествами служебными – всякими там фавнами, дриадами и нереидами. В этой модели молния была стрелой громовержца Зевса. Спустя два с половиной тысячелетия она стала электрическим разрядом. Возникает вопрос: в глазах наших отдаленных потомков, через тысячи лет, не станет такой же стрелой громовержца, скажем, электрон? Не окажется ли, что наша физика была всего лишь наивной мифологией, фиксирующей начальный момент становления человеческого разума? Известный физик-ядерщик профессор Алексей Ансельм из Петербурга убежден, что такого не случится. Наука, полагает он, добыла объективную истину, которую можно совершенствовать, но нельзя отменить. Как же добывается эта истина? Каким предстает изнутри процесс научного творчества и чем он отличается от псевдонаучных домыслов дилетанта?

– У многих людей сложилось впечатление, что наука противоположна искусству, что она – сухое начетничество, не требующее вдохновения, не знающее прозрений. Иное дело, скажем, астрология или тому подобная белиберда. Говорят: "Где уж ученым понять такое! Они слишком вовлечены в систему. Свое дело они, может, и знают, а дальше воробьиного носа не видят. Тут же – мазок гения!" Нечто вроде того, что даже хороший маляр не может понять настоящего, подлинного, гениального художника. Вот это все совершенно неправильно, в корне неправильно. Процесс научного творчества – совсем другой. Я его люблю сравнивать вот с чем. Представьте себе, что есть некое здание, здание науки. И ученый почти всю жизнь занят тем, что он это здание ощупывает, оглаживает, приглядывается к нему, иногда отходит чуть-чуть, разглядывает пропорции этого здания. Дальше, как правило, дело сводится к тому, что он находит где-то какую-то щель, где-то какой-то не совсем ровно лежащий кирпич, что-то подмазывает, что-то добавляет. В лучшем случае – в идеальном – он понимает, что здесь портика не хватает и его нужно достроить. В самом замечательном случае, именуемом гениальностью, он достраивает этаж. Но он никогда не строит на голом месте. Люди же, которые делают псевдонаучные открытия, просто приходят и говорят нам: а вот этого флигеля просто нет. И вот ты, который занимаешься этим флигелем и ощупываешь его в течение всей своей жизни, должен теперь объяснять, что это вздор. И тебе в ответ будут говорить, что поскольку ты ремесленник, то ты и не можешь понять полета гениальной мысли, и что флигель тебе пригрезился. Когда-то я сам спровоцировал некий научный эксперимент. В физике известно четыре фундаментальных взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Так вот, исходя из теоретических соображений, я поставил вопрос: не может ли существовать еще некоторое взаимодействие, очень слабенькое, и, соответственно, связанное с ним излучение. Опыты были поставлены в разных местах: в Москве, в Ленинграде, в Новосибирске, – и было установлено, что если такое взаимодействие существует, то оно во всяком случае в тысячу миллиардов раз слабее магнитного. Научное утверждение всегда имеет такой характер. Научный ответ на вопрос, существует ли такое взаимодействие, – отрицательный ответ, говорящий, что оно не обнаружено, – дается всегда в такой форме: если оно и есть, то оно проявляется вот так слабо. И вот после этого приходит известие из Москвы, что в некотором институте (или лаборатории фундаментальных исследований при президиуме Академии наук, я не помню точно) открыто излучение такого же типа, – они его называют спинорным излучением, кажется, – и что оно проходит сквозь стенку, после чего фиксируется обыкновенным фотоаппаратом! А ведь разница между этим фотоаппаратом и теми приборами, которыми пользовались мои друзья-экспериментаторы, проверявшие мою гипотезу, такая же примерно, как между – ну, я даже не знаю, с чем это и сравнить...

– Киркой и микроскопом?

– Думаю, что больше... Получают же это московское излучение, вращая массивные шары на какой-то палке. А дальше говорится, что оно еще может очень на многое влиять (несмотря на то, что оно такое проникающее), с его-де помощью можно плодородие почвы повышать, можно – что кажется мне особенно мерзким – воздействовать на психическое состояние широких народных масс, ну, что-то в этом роде. Подобные утверждения очень часто сопровождают патологические псевдооткрытия, потому что тогда можно получить деньги под это. Ну, и вы же понимаете, как я могу после этого относиться к таким псевдооткрытиям, если до этого сам был вовлечен в реальную научную работу по поискам чрезвычайно слабого взаимодействия.

– Это как раз те самые люди, которые говорят, что флигеля нет?

– Они самые!

7. ПОЕЗДКА В ВЕЛИКОБРИТАНИЮ

(11 августа 1998)

Тридцать лет назад, в августе 1968 года, советские войска вторглись в Чехословакию, с тем чтобы гусеницами танков раздавить так называемую "пражскую весну", одну из последних попыток сообщить социализму человеческое лицо. Многим россиянам, особенно представителям послевоенного поколения, как и почти всем западным идеалистам, эта авантюра советского Кремля открыла глаза на природу большевизма. Вера в коммунистическую идеологию умерла, но на поверхности советской жизни ничего не шелохнулось. Горстка молодых людей, вышедших на Красную площадь выразить свое возмущение, была брошена в тюрьмы и психушки. Их подвиг прошел почти незамеченным и казался напрасным – так сильна была советская карательная машина и, что едва ли не хуже, инерция мысли большинства советских людей. Однако в недрах cамой карательной машины назревали перемены. На них бросает свет любопытный рассказ петербургского физика, профессора Алексея Андреевича Aнceльмa.

– Хотя это был 1968 год и нормального человека с моими данными из России за границу не выпускали, тем более в одиночку, но меня пустили, притом одного, на целых три месяца, в Лондон. Это было чудо, объяснявшееся разными причинами, из которых главной было вторжение в Чехословакию. На первый взгляд, всё должно было бы обстоять как раз наоборот. Что же вышло? Почти все западные страны стали рвать с нами контакты, в том числе и научные. Мне же продолжали присылать приглашения, возможно потому, что мои западные коллеги чувствовали, что я не несу большой ответственности за Чехословакию...

– Догадывались, сталo быть, что не вы сидели в танке?

– Да, совершенно верно, именно это я и имел в виду: что не я въезжал на танках, и даже что я весьма против этого действия, – что, разумеется, так и было в действительности. Кстати, многие осуждали вторжение, но это сейчас легко признать, тогда же я не сказал ни слова протеста, так что, как говорится, похвастаться мне нечем. Ну вот, так или иначе, но власти, учитывая всё это, на какое-то время стали гораздо более либерально относиться к поездкам людей вроде меня, понимая, что и так уж всё обрезано, что возможно. И вот меня вызывают в компетентные органы и задают мне следующий вопрос: "А что вы будете говорить, когда вас спросят о нашей дружеской помощи Чехословакии?" Я осторожно спрашиваю: "А что вы мне посоветуете?" Спрашивавший внимательно посмотрел на меня и сказал примечательную фразу: "Если вы будете наедине с кем-нибудь, можете говорить что угодно. Но если там будет больше, чем два человека, то я вас только об одном попрошу: не повторяйте того, что у нас пишут в газетах..." Тут я понял, что меня причастили! У меня было явственное ощущение, что мне дали понять: газеты – это так, для быдла, но мы-то с вами люди особые. Раз уж вы едете за границу, то, по-видимому, вы тоже удостоились...

– Это поразительно!

– Действительно, поразительная история. Что ж, я пообещал вести себя в соответствии с инструкцией и действительно не повторял того, что было в газетах... Но это, так сказать, длинная присказка, сказка дальше. В аэропорту меня встретил человек, у которого на шее висела дощечка с надписью: "Профессор Ансельм". Так часто встречают незнакомых людей. Я к нему бросился и стал что-то лопотать по-английски – он же мне в ответ на очень хорошем русском языке сказал, что мы можем говорить и по-русски. Теперь это мой большой друг, физик Владимир фон Шлиппе.

– Вы хотите сказать, что вы не были с ним знакомы?

– Нет, не был. Меня приглашал другой человек, а он просто приехал меня встречать в аэропорт. Его выбрали по понятной причине: потому что он так хорошо знал русский язык. История про него – это отдельная история, ее можно рассказывать до бесконечности... Скажу только, что времена так разительно изменились, что в ближайшие месяцы он, так сказать, эмигрирует из Англии в Россию и будет работать у нас в институте. Я его взял к нам на работу. Но в тот момент до этого было еще очень далеко... Я с ним быстро сошелся. Выяснилось, что он из русской семьи, из семьи русских немцев, а его жена, тоже до некоторой степени русская женщина, работает на Русской службе Би-Би-Си.

– Ну, по тем временам и это был скандал!

Это был не просто скандал. Как раз в это время в "Известиях" появилась статья, я не помню точно, как она называлась, но смысл ее состоял в том, что вся Русская служба Би-Би-Си – это просто отдел ЦРУ. Это был момент максимального обострения отношений. Как рассказывала мне Ирина фон Шлиппе, жена Владимира, после появления этой статьи у них на Русской службе Би-Би-Си забавлялись тем, что наклеили на двери комнат бумажки с надписями типа "матерый шпион такой-то". Я, разумеется, понял, что дружба с фон Шлиппе дорого мне обойдется, и тем не менее просто не мог не общаться с этим замечательным семейством, которое я сразу полюбил: и родителей, и двух, тогда еще маленьких дочерей. Я почти всё время провел с ними. И вот однажды Ирина фон Шлиппе привезла меня, так сказать, к подножию Буш-хауса, где размещалась Русская служба...

– Того самого здания, где мы сейчас находимся.

– Да, где мы сейчас находимся... И я робко переступил порог и заглянул туда, увидел какие-то коридоры, но дальше просто не посмел двинуться. Может, и зря не посмел, потому что после этой моей поездки меня все равно целых восемнадцать лет не пускали на Запад.

– Компетентные органы догадались о чем-то?

– Да, догадались... Вот такая история.

– А не довелось ли вам общаться с Анатолием Максимовичем Гольдбергом, нашим тогдашним знаменитым комментатором или, как он сам себя называл, – наблюдателем?

– Нет, и я до сих пор об этом жалею. Он был хороший знакомый семейства Шлиппе, и они мне предлагали с ним познакомиться, но я не решился. Приходится признаваться в собственной трусости. Одно дело – рядовой сотрудник Би-Би-Си, да к тому же – жена человека, с которым я был связан по работе, – это еще куда ни шло. А Гольдберг, притом, что, как мне объясняли, он был почти просоветски настроен по сравнению с другими сотрудниками, – это было совсем другое дело. Гольдберг был почти символом вражеских служб. Если бы выяснилось, что я общался с ним, думаю, дело не обошлось бы для меня только запретом на дальнейшие поездки за границу. Скорее всего, меня бы выгнали из института, а могло и хуже повернуться. Знакомство с ним по тем временам могло квалифицироваться как измена родине, – и я не решился. Жалко! Потому что очень, по-видимому, интересный был человек. Вот, имел возможность – и не познакомился...