И если мы не свяжем уравнения геометрической оптики с формулой Лоренца, то и не сможем получить правильного ответа на вопрос, каким нам будет видеться предмет.
– А ты ведь прав! – Хино хлопнул в ладоши. – Кажется, я даже изучал эту науку. Давным-давно, правда.
– И я позабыл! А это ведь азы физики…
– Но сейчас ты все освежил в памяти. А ну-ка, объясни мне вкратце суть дела!
– Оптику с преобразованием Лоренца впервые связал Р. Пэнроуз. Примерно в 1959 году он доказал, что сферическое тело, движущееся с большой скоростью, мы видим не как сплющенный диск, а таким, какое оно есть на самом деле, то есть в виде шара. В том же году Джеймс Галер еще глубже изучил эту проблему. Затем было доказано, что кубическое тело при тех же условиях представляется нам не сокращенным, а вращающимся. Далее, Юлиус Ранингер изучил преобразование стержня, Рой Вейнстайн сделал доклад о кажущейся длине одномерного стержня. В 1961 году М. Л. Бос доказал, что сферическое тело при любой скорости с любой точки наблюдения никогда не видится сплющенным и что стержень видится согнутым. Кроме того, ряд других ученых опубликовал работы на эту тему – X. А. Атуотер, К. X. Шервин, Дж. Д. Скотт, М. Р. Байнер. Таким образом, вопрос был исчерпан.
Итак, в настоящее время установлено: при визуальном наблюдении или фотографировании движущихся относительно друг друга с околосветовой скоростью сред в результате сочетания преобразования Лоренца, специальной теории относительности и оптики происходит следующее. Стержень в зависимости от условий места и времени кажется удлиненным, укороченным или согнутым, куб – вращающимся, а сферическое тело – вращающимся сферическим телом. Иными словами, оно при любых обстоятельствах сохраняет контуры шара. Для людей того времени это было поразительным открытием.
– Да и для нас тоже, – сказал Хино. – Ведь мы заблуждались" самым идиотским образом!
– К сожалению, ты прав. Мы привыкли смотреть на исправленные изображения и фотографии и преобразование Лоренца считали само собой разумеющимся. Вот нам и казалось, что соотношение (v/c)2 можно наблюдать визуально.
– Да, мы с тобой круглые идиоты, дальше некуда… Послушай, Сиода, ведь все эти работы, о которых ты говорил, были опубликованы гораздо позже теории относительности Эйнштейна… Неужели раньше никто этого не заметил? Например, сам Эйнштейн?
– Меня это тоже заинтересовало. В первую очередь Лоренц, который еще до Эйнштейна вывел свою знаменитую формулу преобразования. В книге "Лекции по теоретической физике" он говорит, что "сокращение можно сфотографировать". То есть целиком и полностью ошибается. Затем Эйнштейн в своей исторической статье, скромно названной "К электродинамике движущихся сред", то есть в первой публикации по теории относительности, пишет, что твердое тело, которое в состоянии покоя выглядит как шар, при движении – если производить наблюдение из "неподвижной точки" – принимает форму эллипса, превращается в плоскую фигуру. Вот так-то. Судя по этому отрывку, Эйнштейн и сам не догадывался о связи проблемы с оптикой.
– Н-да… Значит, сам Эйнштейн ошибался.
– Это как сказать. Винить Лоренца или Эйнштейна неправильно. Ведь они изучали свойства пространствавремени, а не технику фотографирования тел, летящих на больших скоростях. Меня удивляет другое. Прошло целых пятьдесят лет, пока другие ученые сделали это открытие. Просто не замечали… Как и мы, впрочем.
– Правильно. Мне никогда и в голову не приходило…
– В формулу Лоренца вообще долго не верили, а когда поверили, решили, что это явление можно наблюдать визуально. Однажды известный физик двадцатого века написал интересную научно-популярную книгу "Страна чудес Томкинс". |