Сибирские огни, 1955, № 6

одна или обе скорости одного порядка со скоростью света. Этот новый, установленный Эйнштей­ ном закон сложения скоростей содержит обычный арифметический закон, когда обе скорости невелики по сравнению со скоростью света. Если же применить точный закон,, выведённый Эйнштейном, то окажется , что независимо от того, движемся мы навстречу световому лучу или в сторону его движения , мы всё равно получим один и тот же ре зул ь ­ тат — относительная скорость света бу­ дет всегда 3 0 0 .0 0 0 км/сек. Другими словами, как бы мы ни дви­ гались относительно луча света, изм еряя его скорость, мы не сможем установить, находимся ли мы в покое или в состоя­ нии движения. Новый закон сложения скоростей есть одно из фундаментальных положений теории относительности. Его трудно про­ верить на опыте, поскольку чрезвычай­ но трудно придать нашей лаборатории такую скорость, чтобы обнаружить тож ­ дественность или разницу со скоростью света в разных случаях . Рассмотрим ещё одно положение тео­ рии относительности. Опять-таки начнём с примера. Пусть поезд движется со ско­ ростью 30 км/час, а машинист хочет со­ общить ему такое ускорение, чтобы он пошёл со скоростью 31 км/час. Если ж е­ лать перевести поезд на новую скорость в течение одной секунды, то, зная его массу, легко подсчитать, какую для этого надо приложить силу. Д ля этого доста­ точно применить закон Ньютона, кото­ рый гласит, что массе, помноженная на ускорение, равна приложенной силе. А как быть, если поезд идёт со ско­ ростью 50 км/час, а. мы хотим получить скорость 51 км /час? Классическая меха­ ника и повседневный рпыт навязываю т нам единственно «возможный» ответ: очевидно, нужно будет приложить ту же самую силу, независимо от того, с какой скоростью движется поезд (ведь масса, помноженная на ускорение, равна при­ ложенной силе!). Этот ответ проистекает потому, что классическая механика и житейский опыт учат, что инерция тела, то есть его способность сопротивляться изменению своего движения, ни в коем случае не зависит от скорости, которую имеет это тело. Эйнштейн вывел в теории относитель­ ности новый, более точный закон инер­ ции, показав , что инерция тела , характе­ ризуемая его массой, зависит от скоро­ сти. И опять же, пока скорости тел ма­ лы по сравнению со скоростью света, за ­ висимостью инерции от скорости можно пренебпечь и. например, с достаточной точностью считать, что для ускорения поезда в одну секунду от 30 до 31 км/час или от 50 до 51 км /час нужно затрачи ­ вать одну и ту же силу. Но при приближении скорости тела к скорости света, как показал Эйнштейн, его инерция колоссально растёт, и что­ бы ускорить тело , заставить его приоб­ рести скорость света, нужно затратить бесконечную силу. Это значит, что если современные ракетные самолёты могут летать со сверхзвуковыми скоростями, догоняя и обгоняя звуковую волну, то оказывается невозможным не ''только обогнать световой луч, но даже догнать его. Мы приходим к тому, что скорость света является предельной скоростью, с которой могут двигаться весомые тела. Этот вывод из теории относительности неизбежно вызывает чувство неудовлет­ ворённости; приходится слышать утвер­ ждение, что развитие науки в дальней ­ шем не исключает возможности созда­ ния сверхсветовых скоростей. С точки зрения современной физики создание сверхсветового снаряда явл яет ­ ся столь же невозможным , как создание вечного двигателя , поскольку это проти­ воречит установленным на практике за­ конам природы. То обстоятельство, что инерция тела зависит от его скорости и растёт вместе с ней, часто приходится формулировать в виде закона взаимосвязи массы и энер­ гии. Проделаем следующий опыт. Поста­ вим на чашки весов по одинаковому ста ­ кану с водой. Один стакан оставим при комнатной температуре, а второй будем нагревать, сообщав молекулам всё боль­ шую и большую4 скорость (поскольку температура тел а является мерой сред­ ней скорости его молекул). Мы довели температуру до ста градусов, и вода за­ кипела, но чашки весов не изменили своего положения. Теория относительности объясняет это лишь тем, что при температуре ки­ пения скорости молекул ещё настолько малы , что инерция каждой из них не и зменилась на значительную величину, а потому нельзя обнаружить и измене­ ния массы , а, следовательно, и веса. Если же удалось бы нагреть воду до звёздных температур порядка миллиона градусов и выше, то, согласно теории от­ носительности, стакан воды, нагретый до такой температуры , оказался бы тя ­ ж елее , и мы могли бы это обнаружить на весах. Последний пример касается непосред­ ственно современной атомной энергии и физики атомного ядра . Известно, что ис­ пользование ядерной энергии, запасён ­ ной в ядрах урана , основано на способ­ ности ядоа раскалываться на два при­ мерно одинаковых осколка , которые ра з ­ летаются с огромными скоростями. Если бы атомам тела сообщить ту ж е с к о р о с т ь , какую имеют обломки ядер урана при делении, то температура поднялась бы до миллиона градусов. Представим, что мы затормозили два