Читать «Стивен Хокинг» онлайн - страница 16
Хуберт Мания
Значение скорости света с в квадрате является составной частью уравнения Е = mc 2 — пожалуй, самой знаменитой формулы в мире. Она является прямым выводом из специальной теории относи-тельности, и именно она открыла двери в атомный век. Е — энергия, m — масса, а с — скорость све-та, то есть небольшая масса может превратиться в огромное количество энергии. Коэффициент с , имеющий значение 300 000 километров в секунду, уже сам по себе — солидная величина. Но в этом удивительном уравнении скорость света еще и ум-ножена сама на себя. Бризантность этого чрезвы-чайно огромного значения возрастает еще больше рядом с массой и энергией. При наличии соответ-ствующего исходного материала и вызывающего воспламенение фактора мы можем получить нево-образимое неистовство, фатальное высвобождение сил. Создание атомной бомбы в 1945 году подтвер-дило верность формулы Эйнштейна. Фактически количество плутония величиной с грейпфрут смог-ло высвободить невообразимую до того времени разрушительную энергию.
Всё относительно 37
Знаменитая формула Альберта Эйнштейна E = mc 2 сно-ва и снова подтверждается в экспериментах на ускори-теле частиц Европейского центра ядерных исследований CERN в Женеве. Приблизительно со скоростью света « с » частицы несутся навстречу друг другу, причем их масса постоянно возрастает, и, наконец, при столкновении из энергии движения Е возникает новая материя — m . Признав постоянство скорости света, необхо-
димо принять во внимание и странные релятиви-стские эффекты. Однако замедление хода часов и увеличение массы движущихся объектов возника-ют лишь в случае достижения как минимум десяти процентов скорости света. Правда, специальная те-ория относительности предсказывает, что в направ-лении своего движения объекты сжимаются, и не-подвижный наблюдатель фиксирует при измерении их уменьшившуюся длину.
Тот факт, что с увеличением скорости часы совсем ненамного, но все-таки идут медленнее, в последние годы неоднократно находил подтверждение, когда на борту самолетов устанавливали исключительно точные цезиевые атомные часы и их показания срав-нивали с часами, находящимися на Земле (
ЧЕТЫРЕХМЕРНОЕ ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ Итак, специальная теория относительности опи-
сывает движение, законы механики и простран-ственно-временные отношения при скоростях, су-щественно меньших скорости света в вакууме и близких к ней. При этом ньютоновская механика входит в теорию как приближение низких скоро-стей. Еще одно совершившее переворот обновление физической картины мира возникло из вопроса, почему единственной постоянной, относительно ко-торой все постоянно движущиеся наблюдатели во Вселенной едины, осталась именно скорость света. Эта величина, должно быть, имеет огромное значе-ние, до сих пор до конца не понятое. Значение ско-рости, выраженное в километрах и секундах, уста-навливает связь между пространством и временем, поэтому скорость света прекрасно подходит для со-поставления расстояний в пространстве с интерва-лами во времени. Таким образом, Эйнштейн создал специальную теорию относительности как систе-му уравнений, объединяющую измерения длины и времени. Раз и навсегда он расстался с универсаль-ным, ньютоновским временем, объединив его и три измерения пространства в четырехмерный конти-нуум пространства-времени. Сегодня физики мо-гут измерять время с большей точностью, чем рас-стояния, поэтому в качестве новой единицы длины ныне используется световая секунда, и все без ис-ключения наблюдатели во Вселенной, даже в самых разнообразных системах относительных понятий и даже на планете «Quantumjazz» получат, используя ее, одинаковые результаты измерений. Световая се-кунда — это расстояние, которое свет проходит за Всё относительно 39
