Отец теории относительности
В этом году отмечается 130 лет со дня рождения выдающегося ученого XX века А. Эйнштейна. Его имя неразрывно связано с великой революцией в физике, свершившейся в начале века, - с созданием квантовой теории и теории относительности, причем вклад Эйнштейна в развитие современной физической картины мира оказался определяющим. Ему принадлежат первоклассные работы по статике. Именно за работы в этих областях в 1921 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Эйнштейну мы отдаем честь как человеку, который сказал решающее слово в формировании специальной теории относительности. Она перестала быть академическим учением - сейчас ею интересуются очень широкие круги. Ведь без эйнштейновской формулы о взаимосвязи энергии и массы нельзя понять ядерные процессы, а замедленное старение организмов в условиях быстрого движения волнует умы многих в связи с проблемами полета к далеким звездам. Велико и мировоззренческое значение теории относительности, так как она затрагивает коренные свойства времени и пространства.
Теория относительности
Прежде всего, что такое теория относительности? Она подразделяется на две части, наиболее важная из которых - специальная теория относительности. Это, в общих чертах, теория, из которой можно узнать, как выглядит мир для людей, которые несутся по миру с чрезвычайно высокой скоростью. Причем это движение должно быть равномерным и прямолинейным - не допускается никакого увеличения или уменьшения скорости и никакого отклонения от прямолинейного пути. В основе специальной теории относительности лежит очень простая идея: никаким способом невозможно узнать, действительно ли вы двигаетесь или нет. "И это все?"- Подумали вы. Но если развить эту идею, то выяснится, что последствия такого, казалось бы, невинного начала потрясающие. Оказывается, мир в корне отличается от того, каким вы его до сих пор себе представляли. Рассмотрим одно из самых впечатляющих утверждений.
Парадокс близнецов
Предположим, что расстались два брата-близнеца: один остался на Земле, а другой отправился на сверхсветовом (не путайте со сверхзвуковым) космическом корабле в длительное межзвездное путешествие и затем вернулся обратно. Так вот, теория относительности утверждает, что при встрече астронавт окажется моложе своего брата, оставшегося на Земле.
Применение и значение теории относительности
Но даже в тех случаях, когда специальная теория относительности не поражает наше воображение, она всегда модифицирует, а иногда производит коренной переворот старых теорий. Некоторые ее последствия имеют большое практическое значение для электроники, для ядерной энергетики. В целом она необходима для реального понимания пространства и времени, в которых мы живем. Другая часть - общая теория относительности - начинается с того, что в ней исключаются ограничения, связанные с равномерным и прямолинейным движением, и изучается опыт наблюдателей, движущихся в некотором смысле произвольно. Из этих утверждений, в конце концов возникает новая теория притяжения, которая несколько точнее Ньютоновской в обычных условиях и, вероятно, значительно превосходит ее в экстремальных условиях. Она пока что не имеет большого практического применения и, может быть, никогда не будет его иметь. Тем не менее, изучение общей теории относительности - это одно из самых увлекательных занятий, выпадающих на долю любознательного человека. Она дает нам ощущение подлинного понимания свойств пространства и времени, в которых мы живем.