Кривой мир

Далее мы посетовали, что, несмотря на красноречивые успехи специальной теории относительности, она все же далековато от действительной природы: не было тяготения, пронизывающего Вселенную.

И тогда мы вспомнили о жерновах и песчинках. О странной особенности их совместного падения, подмеченной еще Галилеем, о необъяснимом у Ньютона равенстве тяжелой и инертной масс.

После обмана Людмилы космическим Черномором мы провозгласили эйнштейновский принцип эквивалентности инерции и тяжести. Выслушав возражения Маленького Принца, признали сугубую локальность этого принципа. Но потом побывали на сотой олимпиаде и выяснили, что, несмотря на свою ограниченную применимость, принцип эквивалентности вместе с выводами специальной теории относительности ведет к знаменательному и неожиданному утверждению: масса деформирует пространство и время.

Наконец мы научились понимать слова "искривление пространства". Постигли кое-что в неевклидовой геометрии. Согласились, что движение материи должно сопровождаться деформацией пространства - времени. Массы вещества искривляют саму диаграмму движения.

Я нарочно столь назойливо, не стесняясь повторений, навязываю вам эту истину. Иначе трудно осмыслить главную идею общей теории относительности, к которой мы уже подошли вплотную.

Вот она.

Тела, летящие по инерции, движутся не по прямым линиям несуществующего ньютоновского абсолютного пространства. Мировые линии их располагаются не по прямым упрощенного мира частной теории относительности, лишенного тяготения. В общем случае тела, летящие по инерции, следуют геодезическим линиям реального искривленного пространства - времени. Толкните камень, уроните его, подбросьте - его движение изобразится четырехмерной геодезической линией, которая располагается на диаграмме поперек линий одинаковой кривизны пространства - времени. Там, где геодезическая искривится, камень приобретет ускорение. Причем, сам, без всяких усилий, приложенных со стороны. Ибо такой путь на диаграмме будет для него наиболее прямым.

Этот четырехмерный путь будет, однако, не кратчайшим, а, как ни странно, длиннейшим. Самым прямым, но самым длинным! Ибо именно по длиннейшим расстояниям идут четырехмерные геодезические линии в мире пространства - времени. Совсем не так, как на глобусе или седле! Вот вам очередной парадокс.

Впрочем, в нем нет ничего нового. Ведь речь идет i не об обычном пространственном пути. Мы говорим о линии на графике пространства - времени, построенном по рецептам теории относительности. А для разных относительных скоростей на этой диаграмме - разные масштабы длин и длительностей. Тут сойти с геодезической - значит ускориться под действием силы. И следовательно, попасть во власть относительно "укороченных" километров и "удлиненных" секунд.

Тот же, кто движется строго по геодезической (то есть только по инерции), преодолевает "наиболее длинные" километры, тратя на это лишние "коротенькие" секунды. Потому-то, кстати, и получается парадокс близнецов - движение по инерции между двумя мировыми точками обязательно дольше, чем полет по тому же пространственному пути с ускорением и замедлением.

С легкой руки английского философа Бертрана Рассела это своеобразие называют иногда "законом космической лени". Он действует и в мире, искривленном массами планет и звезд. Падение камня, обращение лун и спутников - это "самое ленивое" движение: по длиннейшим, хоть и прямейшим, но согнутым геодезическим линиям.

В последних абзацах - суть теории тяготения Эйнштейна. В них спрятана долгожданная разгадка чудес падения: таинственного "действия без прикосновения" и равной быстроты летящих с Пизанской башни ядер и пуль. В них же немало других физических откровений, вплоть до указаний на устройство всей Вселенной.

Миновав лабиринты недоумений, рогатки логических трудностей, ухабы парадоксов, мы с вами наконец-то видим финиш длинной и извилистой трассы бега от удивления загадочному поведению падающего камня.