В прошлый раз мы говорили о том, что свет чихать хотел на принцип аддитивности скоростей и что, если мы светим фонариком по ходу движения поезда, скорость которого составляет 100 000 км/с, то для стороннего наблюдателя на станции скорость света так и останется 300 000 км/с, а не станет 400 000 км/с.
А что, собственно, увидит сторонний наблюдатель? А он увидит поезд, который мчится со страшной скоростью, но вот только сам поезд какой-то скукоженный. Для стороннего наблюдателя буквально весь поезд, каждый вагон и все населяющие его теннисисты будут казаться сплющенными в направлении движения поезда. Этот эффект называется Лоренцевым сокращением.
А теперь повесим на один из вагонов огромные часы, чтобы станционным зевакам было хорошо их видно. Тогда вдобавок к сокращению линейных размеров люди на станции обратят внимание на то, что стрелки часов как-то очень неторопливо отсчитывают секунды, явно медленнее, чем на их мирно покоящейся станции. Точно как в парадоксе близнецов, о котором мы уже говорили.
И чем выше скорость поезда, чем ближе она приближается к скорости света, тем выраженнее оба эффекта для стороннего наблюдателя. И это не оптическая иллюзия, не ошибка и не метафора.
Для стороннего наблюдателя линейные размеры объектов, движущихся с околосветовой скоростью, сжимаются, а время замедляет ход в их системе. Эти релятивистские эффекты приходится учитывать в реальной жизни при запуске и эксплуатации космических аппаратов.
Масштаб, на котором они могут проявиться, конечно, не очень большой, потому что слишком больших скоростей у наших спутников нет, но, если мы хотим, чтобы GPS работал точно, а спутники успешно выполняли свои задачи, не учитывать релятивистские эффекты нельзя.