Движение влияет на пространство

Предыдущее обсуждение показало, что с точки зрения наблюдателя движущиеся часы идут медленнее, чем его собственные, т. е. что ход времени зависит от движения. Те¬перь мы сделаем еще один шаг и увидим, что движение оказывает столь же поразительное влияние на пространство. Вернемся к Слиму и Джиму, которые находятся на автодроме. Как мы уже говорили, находясь в автосалоне, Слим тщательно измерил рулеткой длину своего нового автомобиля. Когда Слим мчался по гоночной полосе, Джим не мог исполь¬зовать этот способ для измерения длины автомобиля, поэтому он применил косвенный метод. Один из таких методов, как мы указы-Вали выше, состоит в следующем: Джим за¬пускает секундомер, когда его достигает пе¬редний бампер автомобиля, и останавливает, когда мимо проходит задний бампер. Умножив полученное время на скорость автомобиля, Джим может определить его длину.

Используя наше вновь обретенное зна¬ние тайн времени, мы понимаем, что с точки зрения Слима сам он неподвижен, а Джим движется и, следовательно, Слим видит, что часы Джима замедлили свой ход. В результате Слиму становится ясно, что косвенное измерение длины автомобиля, проведенное Джимом, даст заниженное значение по срав¬нению с тем, которое он получил в автосалоне, поскольку в своих расчетах (длина рав¬на скорости, умноженной на время) Джим использовал время, полученное с помощью часов, которые замедлили свой ход. Если часы идут медленнее, и время, которое он получит, будет меньше, — в результате его вычисления дадут меньшую длину.

Исходя из этого, Джим поймет, что в дви¬жении длина автомобиля Слима меньше, чем когда автомобиль находится в состоя¬нии покоя. Это пример проявления общего принципа, состоящего в том, что наблюдате¬ли видит сокращение движущегося объекта в направлении его перемещения. Например, уравнения специальной теории относитель¬ности показывают, что если тело движется со скоростью, составляющей примерно 98 % скорости света, то неподвижный наблюда¬тель будет видеть его сократившимся на 80 % по сравнению с длиной тела в состоянии по¬коя. Это явление иллюстрируется рис. 2.4 5).

Б. Грин