Пост в общем-то не совсем про мотоциклы (можно сказать, мотоциклизм притянут сюда за уши), и, вероятно, будет интересен тем людям, кто любит поразмышлять о физической природе того, что нас окружает… Данная статья имеет научно-публицистический характер и доступна для понимания широкому кругу читателей, даже тем, кто в последний раз сталкивался с физикой в старшей школе ( По крайней мере я буду стараться описать все очень доступно и понятно).

Сам я ни коем образом не физик, ни по образованию, ни по призванию. Но мне всегда было интересно знать, как устроены те вещи, которые меня окружают. И вот однажды ко мне в руки попала книга Кипа Торна «Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна» которая напомнила мне о теории относительности и многом другом, что когда-то давно мы изучали в институте на занятиях по физике, и о чем я имел достаточно смутное представление. Из этой книги я почерпнул очень много нового, и основываясь на полученной информации смог смоделировать в воображении ситуацию, которая никак не укладывается в голове, но по теории относительности Энштейна все должно быть именно так. Возможно, среди читателей окажется грамотный физик, который сможет расставить все точки над «i», но на этот момент я вижу все именно так:

Начнем с не большего пояснения. Любое движение — относительно. Например, если вы стоите на автобусной остановке на обочине шоссе, а мимо вас проезжает автомобиль со скоростью 100 км/ч, то в системе отсчета связанной с автобусной остановкой — ваша скорость равна 0 км/ч, а скорость водителя автомобиля — 100 км/ч… Но в системе отсчета связанной с корпусом автомобиля — скорость водителя автомобиля( относительно этого корпуса) — 0 км/ч, а скорость человека, стоящего на автобусной остановке — 100 км/ч ( минус 100км/ч если быть совсем-уж корректным, но направление движения нас не интересует). Иными словами, неважно что относительно чего движется. Важно — какую вистему отсчета мы выбрали ( относительно какого объекта мы замеряем скорость).

Итак, перейдем к самому главному и интересному. Предположим, что у нас есть быстрый спортивный мотоцикл, способный двигаться с релятивистской скоростью ( со скоростью сравнимой по величине со скоростью света). Есть смелый пилот-испытатель и подготовленная трасса, которая представляет из себя кольцо, радиусом достаточным для размещения внутри типового городского микро-района. (да, радиус трассы слишком мал, и при движении по ней с релятивистской скоростью мотоциклиста снесло бы с дороги центробежной силой, да и ветром сдуло бы с байка… и вообще такого не бывает — скажите вы и будите правы… но мои рассуждения утрированы для наглядности и носят чисто теоретический характер… постарайтесь абстрагироваться от подобного рода мыслей и вникнуть в самую суть… Ведь данный эксперимент теоретически осуществим, но только при условии использования очень точного оборудования вместо наручных часов, быстрых вычислительных машин вместо людей и быстро летящих космических беспилотных аппаратов вместо мотоцикла )))). Так вот… продолжим… на руку пилоту испытателю мы одеваем часы… такие же точно часы мы одеваем на руки всем жителям нашего типового микро-района внутри кольца, в том числе детям, играющим на площадке перед домами. Синхронизируем время на часах, и даем нашему пилоту испытателю команду на старт. После того, как он разгонится до релятивистской скорости наблюдатели на земле взглянут на часы на его запястье (да, да, предположим что они успеют их разглядеть… это сейчас неважно) и заметят, что секундная стрелка на них перемещается оооооооооооооооооооооооооочень медленно, гораздо медленнее чем мы привыкли… Это широко известное следствие теории относительности Энштейна — замедление времени, известное наверно каждому по фантастическим книгам и фильмам… Дети, которые наблюдали старт мотоциклиста, когда играли на детской площадке, уже отправились по домам… а мотоциклист все кружил и кружил вокруг района по своему треку… Через несколько лет «по их времени» они закончили школы, институты, женились, родили детей… они и думать забыли про мотоциклиста… а он все кружил и кружил… в один прекрасный день, уже пожилые «наблюдатели» вспомнили про эксперимент с мотоциклистом, взглянули на него, и увидели — что мотоциклист остался таким же молодым, каким они его помнили… Ведь по «его часам», с медленно тикающей секундной стрелкой, прошло буквально пару часов с момента старта, а по времени наблюдателей — 70 лет. А теперь вспомним про относительность движения, о которой я говорил в начале статьи, и «перейдем» в систему отсчета связанную с корпусом мотоцикла. Относительно нее — мотоциклист неподвижен, а окружающие люди и предметы проносятся со скоростью близкой к скорости света( но в противоположном направлении). И если мотоциклист посмотрит на секундную стрелку часов которые одеты у какого-нибудь из наблюдателей на площадке, то он обнаружит, что она тоже движется ооооооооочень медленно ( оно и не удивительно — ведь в системе отсчета связанной с мотоциклом — мотоциклист не движется, а двор с наблюдателями пролетает мимо него с огромной скоростью). Это опять таки вытекает из теории относительности Энштейна. Мотоциклист будет летать вокруг микро-района много лет по «своему» времени, он будет становиться старше, и наконец состариться… с грустью в глазах он будет смотреть за все теми же «наблюдателями», которые играют на детской площадке ( ведь для них прошло буквально пара часов с момента старта мотоциклиста по «их времени»).

То есть — стареющие на земле наблюдатели будут видеть «вечно молодого» мотоциклиста, кружащего вокруг них многие десятилетия…
А мотоциклист, старея, будет видеть еще не повзрослевших детей (наблюдателей), которые до сих пор гуляют на детской площадке…

Пародокс в том, что ничего из увиденного ни наблюдателями, ни мотоциклистом нельзя считать за единственно верную схемму развития событий… Ведь нельзя же сказать, что Ваша точка зрения правильная, только по тому что вы находитесь в «этой» а не в «другой» системе отсчета…

Также интересно, что же произойдет, если мотоциклист после этого эксперемента остановиться и взглянет на микро-район стоя на собственных ногах, а не двигаясь на байке с огромной скоростью...? Что он увидит?