росом.
Но ведь это все равно, что спросить: можно ли остановить световой луч? Попытаться поймать — разве это не то же самое, что попробовать остановить?
Леопольд Инфельд, ныне известный польский академик, был одним из немногочисленных учеников и близких друзей Эйнштейна. И мне подумалось, что если уж сам Эйнштейн говорил своему высокоученому коллеге о серьезнейших вещах без того, что немцы называют «звериной серьезностью», если уж он сам о своих идеях рассказывал так вольно и непринужденно, то никто не вправе будет осудить за это простых смертных, вроде нас с тобою, читатель.
Да, можно было и не лазить в энциклопедию…
Эйнштейну было пятнадцать-шестнадцать лет, когда он задался вопросом о пойманном световом луче. Вопрос звучал по-детски. Но за ним таились такие глубины, что в ту пору — в 1894–1895 годах — ни один взрослый не мог бы удовлетворить любопытство школьника из мюнхенского Луитпольд-Гимназиума. Еще точнее — в ту пору ни один из взрослых не мог бы даже по-настоящему понять, чего, собственно, добивался, над чем мучился, о чем беспокоился этот задумчивый, как его детская скрипка, не очень разговорчивый гимназист. Это стало ясно позже, через десять лет, когда гимназист превратился в великого теоретика и опубликовал в «Анналах физики» найденный, наконец, ответ на свое старое школьное недоумение. Ответ был так поразителен, столько неожиданно нового поведал физикам о законах природы, что с этого момента в естественнонаучных воззрениях человечества началась еще одна революция, равная по своим последствиям революции квантовой.
Эйнштейн теоретически установил то, что мы приняли на веру: свет остановить нельзя! Он пришел к утверждению, которое поначалу смутило нас: «У фотонов масса покоя равна нулю». Но, разумеется, это была только одна из неслыханных физических новостей, принесенных им в мир.
Впрочем, не будем спешить.
Кажется, у нас уже прошло первое смущение от странного факта, что существуют элементарные частицы с нулевой массой покоя. Это смущение прошло после того, как мы решились на единственно возможный вывод: значит, такие частицы никогда не покоятся. Этот вывод тотчас устранил противоречие между существованием фотонов, то есть их материальностью, и отсутствием у них массы покоя, то есть кажущейся их нематериальностью. Нет, они существуют, но только в движении, и в движении массой, конечно, обладают!
Вот и все.
Но погодите, упрямый материалист на этом умозаключении, конечно, не успокоится. (А материалист и должен быть упрям: он владеет простой и ясной истиной, которая не допускает измен.) Его все-таки начнут томить новые сомнения, и он станет одолевать физика новыми безотлагательными вопросами. И если вообразить, что он при этом еще старый школьный учитель, воспитанный на классической физике (и только на классической физике!), он не сможет не удивляться все более странным ответам, которые поневоле услышит, и невероятным догадкам, которые будут его самого осенять.
— Позвольте, — скажет он запальчиво, — это ваше мудреное, прежде никому не ведомое понятие массы покоя производит нелепое впечатление: уж не зависит ли масса тела от того, как оно движется? Ведь еще со времен Галилея известно, что движение и покой — вещи относительные. Если я бегу с мячом, он для меня покоится, а для зрителей на трибуне — перемещается. Вы утверждаете, что частица света существует только в движении. Но разве не могу я вообразить, что мне удалось догнать фотон и полететь рядом с ним? Это как раз то, о чем раздумывал шестнадцатилетний Эйнштейн. Тогда по отношению ко мне фотон будет находиться в покое, и масса его для меня станет равной нулю. Стало быть, по-вашему, он перестанет для меня существовать? А для других? Для зрителей, которые будут наблюдать наш совместный полет, он тоже исчезнет? Это же чертовщина! Фотон существует не потому, что я его наблюдаю. И он не может исчезнуть только оттого, что мне заблагорассудилось лететь рядом с ним. Так это или не так?
— Конечно, так! — ответит физик, но осведомится: — Простите, вы какого года рождения?
— Неважно! — рассердится старый учитель. — Законы природы не могут зависеть от того, когда я родился…
— Ну, конечно, не могут. Но, к счастью, уровень знания этих законов зависит от того, когда мы родились. Было бы ужасно, если бы Ломоносов знал только то, что знали люди до него, а мы знали бы не больше Менделеева. Судя по вашим доводам и еще по тому, что вы сердитесь, вы живете на уровне знаний прошлого века. Но нам так легко договориться. Вам чужда предвзятость — вы не отрицаете факты только оттого, что они кажутся вам необъяснимыми. Другой на вашем месте, то есть какой-нибудь чуждый диалектике догматик, просто кинул бы камень в фотон из-за этой его злосчастной нулевой массы покоя… Я помню, как до войны один московский профессор N «бросал камни» в теорию относительности. Сейчас в это даже не верится, но к переизданию старых лекций Лоренца, читанных еще до появления работ Эйнштейна, он через двадцать пять лет после этих работ написал предисловие, полное надежд на воскрешение эфира!.. Такие вещи бывают. Не хочу называть его имени — дело прошлое, и человек он был искренний, располагавший к себе, много знавший. Кстати, он, как и вы, носил красивую профессорскую бородку. Не курчатовскую партизанскую вольную бороду, а такую, знаете, холеную бородку… Почему кстати? А потому, что его бородка была в те тридцатые годы ужасно старомодной, как и ваша сегодня. Она, словно нарочно, напоминала о девятнадцатом веке, которому он целиком принадлежал.
— Прекрасный век естествознания! Дарвин, Лобачевский, Фарадей, Менделеев, Максвелл…
— О, еще бы! Но дело в том, что за ним пришел двадцатый. Эйнштейн, Павлов, Резерфорд, Бор… За одну только первую четверть нашего столетия наука узнала столько нового и неожиданного о природе, что нынешний век сразу стал достоин своего великого предшественника и, пожалуй, даже превзошел его. Так мне кажется. Но мы совсем забыли про массу покоя световой частицы.
— Я-то не забыл! — возразит старый учитель. — А вот вы, видимо, решили отделаться от меня обычными ссылками на новаторские, но непонятные идеи двадцатого века. И отчего это именно в двадцатом веке столько непонятного появилось и в искусстве и в науке? — усмехнется он, но прикусит язык, вспомнив, очевидно, про непонятный эфир, про сомнительную пустоту, про необъяснимое действие на расстоянии, про наивные атомы-шарики… — Нет, так дело не пойдет! — добавит старый учитель. — Я люблю ясность. Я человек не трусливый — я даже фактов не боюсь, а уж логики-то и подавно. И не думайте, что я хочу вас любой ценой опровергнуть, я хочу вас только понять.
— Спасибо, черт возьми. Тогда все будет в порядке! — воскликнет обрадованный физик. — Факты и логика, логика и факты! Про теорию относительности вы что-нибудь знаете?
— Почти ничего. Общие слова.
После коротенькой паузы физик скажет:
— Ну и прекрасно. Сейчас вы неизбежно сами придете к ее идеям… Итак, какой же вывод вы сделали из утверждения, что масса покоящегося фотона равна нулю? Вы вспомнили, что покой — вещь относительная. Бесспорно. А затем вы предположили, что если вам удастся лететь вместе с фотоном, то для вас он будет покоиться и, следовательно, масса его станет для вас нулевой, и он исчезнет. А в это же самое время он будет продолжать существовать для других! Так как очень понятно, что это вопиющая чепуха, или, как вы только что заметили, чертовщина, то остается искать изъяны в вашем рассуждении.
— Но оно так просто и безупречно! — улыбнется старый опытный спорщик. — Конечно, фотон будет продолжать существовать, даже когда я его догоню. Но тогда, следовательно, он не окажется в состоянии покоя по отношению ко мне, потому что иначе он исчез бы… Однако это же, согласитесь, бессмыслица: мы летим рядом, а покоя друг относительно друга у нас нет? Не понимаю, как это возможно. Хоть объявляйте меня недорослем или старым дураком — не понимаю, как это возможно?
— Конечно, это невозможно. Мы не замечаем полета Земли, потому что летим вместе с нею. Какой же у нас остается логический выход? Раз уж вы не боитесь логики, выход остается один: считать, что вы никогда не сможете лететь рядом с фотоном. Представьте себе, что вам посчастливилось быть гимназическим учителем мальчика Альберта Эйнштейна. Тогда на его вопрос вы должны были бы ответить, что попытка поймать, или, точнее, догнать, световой луч заведомо обречена на неудачу. Вот в чем все дело.
— Обречена на неудачу заранее? Что это значит? Ах, понимаю, вы, очевидно, хотите сказать, что я технически не смогу достигнуть скорости света? Это, наверное, действительно трудно. Но это же несерьезный разговор: я проделываю мысленный опыт. Меня совершенно не интересует, как я приобрету скорость фотона. Мы в девятнадцатом веке, да и наши предки тоже никогда такими вещами при рассуждениях не интересовались.
— Напрасно… — скажет физик. — Как вы будете приобретать такую скорость, действительно совершенно не важно. Но сможете ли вы ее приобрести принципиально, допускают ли это физические законы природы, а не только наше, математическое воображение, это очень важно. Вы же материалист. Мы только что убедились, что если бы это было возможно, то фотон исчез бы, в то же время продолжая существовать. У нас нет выбора: это невозможно. Согласны?
— Согласен… — подумав, ответит честный учитель. — То есть я был бы согласен, если бы фотон двигался с бесконечной скоростью. Тогда предположение, что я лечу рядом с ним, и вправду потеряло бы всякий смысл: при бесконечной скорости ни фотону, ни мне не нужно было бы никакого времени, чтобы оказаться где угодно — у соседнего дома, у Луны, у Крабовидной туманности, словом — на любом расстоянии от места вылета. Потому что, если бы на это требовалось какое-нибудь, пусть самое маленькое, время, наша скорость не была бы бесконечной. При бесконечной скорости фотон или я могли бы в момент вылета находиться и в самом месте вылета и как угодно далеко от него. Физически, бесконечная скорость — бессмыслица. Слава богу, мы живем не во времена Ньютона, когда считалось, что физическое действие может распространяться мгновенно: ведь именно так действовали у Ньютона силы тяготения — не мне вам об этом рассказывать и не мне вам напоминать, что скорость света была измерена еще при его жизни, что она велика, а все-таки конечна — триста тысяч километров в секунду. Значит, фотон движется именно с такой быстротой. Что же может мне п