Аннотация: Теоретическая физика. Шерлок Холмс с лёгкостью разрешает физический парадокс с которым сталкивается доктор Ватсон.
Доктор Ватсон, удобно устроившись у окна купе скоростного экспресса и положив ногу на ногу, читал свежий научный журнал, который он купил перед отъездом из Лондона чтобы скоротать время в пути. Внимание доктора привлекла статья некоего господина Эйнштейна, которая показалась ему весьма оригинальной и совсем небезынтересный. Речь в ней шла о новомодной скандальной теории какой-то относительности, о которой он уже кое-что слышал от своих обеспеченных, скучающих от безделья и любящих посплетничать пациентов, но подробностей он не знал.
Ватсон внимательно изучил непростую статью и в задумчивости отложил журнал. Он не мог составить для себя однозначного мнения. Прочитанное требовало осмысления, а голове требовался отдых.
- Холмс, а не выпить ли нам чаю? - обратился Ватсон к другу, сидевшему напротив.
Шерлок Холмс сидел неподвижно. Его взгляд был отстранённым и направленным куда-то в пустоту. В углу рта Холмса замерла давно потухшая трубка.
- Чаю? - помедлив переспросил он задумчиво. Было видно, что его мысли витали где-то очень далеко. - Ватсон... - переключил он наконец внимание на друга - Вы же знаете, что перекусывать между едой вредно? - с некоторой долей иронии спросил он.
- Вы бы лучше подумали о том... - доктор Ватсон сделал паузу, вставая из-за стола и поправляя борта пиджака - чтобы поменьше курить - парировал он. - Значит, не хотите? - Но Шерлок Холмс уже опять ушёл в свои мысли. - А я пожалуй разомнусь немного - подытожил доктор и вышел из купе.
----------
Купе проводника находилось по соседству в конце вагона, если смотреть по ходу движения поезда. Ватсон взял у проводника стакан чая в подстаканнике и остановился у окна в проходе вагона, не спеша размешивая ложечкой сахар.
Параллельно железной дороге проходило скоростное шоссе, которое в вечерний час было пустынным. Единственным транспортом на нём была пятнистая корова которая тяжело бежала изо всех сил, тряся выменем. "Куда она так спешит?" - заинтересовался Ватсон, наблюдая, как крова нагоняет их вагон.
Корова догнала их как раз в тот момент, когда добежала до дорожного знака на шоссе, который ограничивал минимальную скорость движения. Ограничение составляло 8 км/час, и это позволило корове сбавить темп и немного перевести дух. Но всё равно ей приходилось бежать быстрее экспресса. Заинтересованный поведением коровы доктор Ватсон не спеша пошёл по вагону, чтобы двигаться относительно шоссе со скоростью коров. При этом он машинально продолжал помешивать чай, автоматически подсчитывая количество оборотов ложечки.
Дойдя до конца вагона доктор насчитал 49 помешиваний и подумал, что для ровного счёта не хватило одного оборота. Он подумал так же, что корова теперь обгонит их вагон. Но на скоростном шоссе опять появился знак ограничения минимальной скорости. Теперь там было написано "4 км/час", и корова, тяжело дыша, перешла на шаг.
Доктор Ватсон порадовался за скотину, которой предоставилась возможность относительного отдыха. Но теперь корова стала двигаться медленнее поезда, и доктору, что бы оставаться наравне с ней, пришлось идти по вагону в обратном направлении. При этом он опять принялся зачем-то помешивать чай и подсчитывать количество оборотов ложечки.
Пройдя весь вагон в обратную сторону он насчитал 50 оборотов и с сожалением подумал, что так и не узнает, куда так спешила корова, поскольку она начала безнадёжно отставать.
"Пятьдесят оборотов, пятьдесят оборотов..." - повторял про себя Ватсон, продолжая помешивать чай, провожая корову взглядом и размышляя о превратностях коровьей судьбы....
"СТОП!" - вдруг дошло до него - "Почему пятьдесят? Ведь в ту сторону было 49? А шёл я с одинаковой скоростью!"
Надо отметить, что Доктор Ватсон гордился своим внутренним чувством времени. Он был озадачен и немного уязвлён. Ему захотелось разобраться в произошедшем.
- Послушайте, любезный! Какова наша скорость? - обратился он к проводнику.
- Не извольте беспокоится, Сэр! Скорость 6 км/час, следуем точно по расписанию!
"Следовательно," - начал размышлять Ватсон - "если ориентироваться по корове, то туда она бежала со скоростью 8 км/час, значит, я шёл за ней по вагону со скоростью 2 км/час. Когда корова перешла на шаг со скоростью 4 км/час, я тоже шёл со скоростью 2 км/ час, но в обратном направлении. Почему же разное количество помешиваний?" - удивлялся доктор, снова начав помешивать чай.
----------
- Что стряслось, Ватсон? - улыбнувшись поприветствовал друга Шерлок Холмс, когда доктор Ватсон вернулся в купе, продолжая зачем-то помешивать чай. - У вас такое лицо, как будто Вы увидели рогатую кошку!
- Всего лишь рогатую корову... - задумчиво ответил Ватсон.
- Но тогда не иначе как у неё были оленьи рога! - продолжал потешаться над другом Шерлок Холмс, который, судя по всему уже решил беспокоящую его проблему и сейчас пребывал в явно хорошем настроении, чего нельзя было сказать о Ватсоне - И оставьте Вы этот чай! Вы скоро в стакане дырку проковыряете! Рассказывайте, что случилось.
- Странное дело, Холмс - растягивая слова начал Ватсон, проигнорировав шутки друга - Слышали ли Вы что-нибудь о теории относительности некоего молодого учёного Эйнштейна?
Шерлок Холмс перестал улыбаться и поднял брови.
- Согласно этой теории, - продолжил Ватсон - время в движущемся объекте, чем бы он ни был, замедляется. И чем больше скорость - тем сильнее это замедление.
Шерлок Холмс достал трубку, предвидя, что разговор предстоит долгий, и начал набивать её табаком. Ватсон продолжил:
- Так вот: судя по всему, я только что имел удовольствие убедиться в этом на практике.
- Я прошёл по вагону туда и обратно, и подсчитал при этом количество помешиваний чая. Оказалось, что это количество при движении в разных направлениях разное: 49 помешиваний туда и 50 обратно. Я предполагаю, что когда я шёл по ходу движения поезда, моя скорость складывалась со скоростью движения поезда, и время во мне замедлялось. Поэтому я помешивал чай медленнее. А когда я шёл против хода поезда, моя скорость вычиталась из скорости движения поезда, и время во мне ускорялось. И я помешивал чай быстрее.
- Скорость Вашего движения в обоих направлениях, я полагаю, была одинаковой? - уточнил Холмс, доставая спички. - Как вы её измеряли?
- Му-Мукнула разок. По английски. - с готовностью ответил Ватсон, понимая ход мыслей друга.
- Параллельно нашей железной дороге должно проходить скоростное шоссе. Корова была явно английской и наверняка консервативных убеждений. Принцип уважения закона для неё не абстрактное понятие. На шоссе стояли знаки ограничения минимальной скорости? - скорее сделал утверждение, чем спросил Холмс.
- Абсолютно верно - подтвердил Ватсон, привыкший к проницательности друга. - Сначала 8, а потом 4 км.
Холмс кивнул головой, зажёг спичку и прикурил трубку. Ватсон молча ждал. Холмс пару раз затянулся, обдумывая ситуацию.
- Скорость нашего экспресса Вы наверняка узнали у нашего проводника.... Что же, показаниям свидетелей я полагаю вполне можно доверять, а по сему, дело представляется мне так: - Холмс ещё пару раз затянулся и продолжил:
- Земля, как Вы, мой друг, утверждаете, вращается вокруг своей оси... - Ватсон хотел было возмутиться, но Холмс, слегка улыбнувшись, остановил его жестом и продолжил: - Солнце сейчас закрыто облаками, но, поскольку мы едем из Лондона, а экспресс называется "Восточным", то едем мы на восток, то есть по ходу вращения Земли. Когда Вы шли по ходу движения поезда, то все скорости относительно эфира складывались. Время, как Вы утверждаете со слов... как его... Эйнштейна, при движении относительно эфира замедляется. Вероятно, к этому утверждению у него есть веские основания.
Ватсон удивлённо поднял брови, но прерывать и поправлять Холмса, который немного не так его понял, он не стал. Холмс заметил, что что-то не так, но, раз Ватсон его не остановил, то решил своё рассуждение довести до конца:
- Соответственно, время в вас замедлялось. А когда Вы шли против движения поезда - соответственно ускорялось. Кстати, если линейная скорость вращения Земли намного больше скорости поезда, то скоростью поезда вообще можно пренебречь. То есть, Вы могли произвести Ваши опыты даже вообще без поезда, просто ходя по земле. В практическом плане это может быть весьма полезно: это позволяет определять стороны света без компаса. Поздравляю! Ваши измерения количества помешиваний вполне правомерны. Не понимаю, что же вас здесь смущает?
- Дело в том, Холмс, - растерянно произнёс доктор Ватсон - что Эйнштейн утверждает, что эфира не существует.
- Как это не существует? - опешил Холмс. - Относительно чего же тогда всё движется? И как тогда вообще понять, что что-то движется?
- В том то и дело Холмс. По теории относительности получается, что можно предположить, что поезд стоит на месте, а движется сама железная дорога. Поэтому, когда я брожу по вагону туда-сюда, то моя скорость туда-сюда одинакова. Соответственно, одинаково и замедление времени. Но тогда и количество помешиваний чая при моих проходах в разных направлениях должно быть одинаковым....
- А оно разное... - подхватил Холмс. - И получается, что либо где-то ошибка в измерении скорости Вашего туда-сюда-бродильного процесса, либо эта теория, как её... относительности - полная ахинея.
- Совершенно верно Холмс. Но я не вижу ошибки в измерении, как Вы сказали, моей бродильной скорости. Но и подвергать сомнению опубликованную, теорию учёного физика, одобренную научным сообществом....
- Ээ..., мой друг! - если верить всем новомодным теориям.... Хотя действительно, подумаем сначала над "бродильной" скоростью.
На какое-то время оба замолчали. Ватсон посмотрел на проплывающую за окном зеленеющую экологию и взял в руки журнал, а Холмс не спеша покуривал трубку.
- Ватсон! - прервал непродолжительное молчание Холмс - Давайте упростим ситуацию. Предположим, что мы имеем дело не с реальным поездом, а с детской игрушкой. Пусть имеется что-то вроде плоской коробки на которой нарисована железная дорога и по которой какой-то механизм, спрятанный в коробке, таскает вагончик. А в вагончике, тоже механически, туда-сюда перемещается человеческая фигурка. И давайте повесим на фигурку часы. Как Вам кажется, подобная модель правомерна?
- Что ж, думаю вполне - согласился Ватсон и отложил журнал.
- Значит, если по Эйнштейну, то в системе отсчёта, связанной с вагончиком, фигурка туда-сюда движется с одинаковой скоростью, и, соответственно, время её движения в разных направлениях будет одинаковым. А если эту же ситуацию рассматривать в системе отсчёта, связанной с коробкой, то это же время будет разным.
- Но ведь это полная чушь! - воскликнул доктор Ватсон.
- Да, мой друг. Шизоидная бредятина. И дело даже не во времени. Мы фактически получаем разные события, скажем, разное положение стрелок часов или разное количество помешиваний чая, и для этого надо лишь изменить точку зрения! Такого быть не может. А значит, можете совершенно спокойно выкинуть из головы весь этот теоретический бред и вернутся в мыслях к старым добрым представлениям об эфире. Чем они вам не нравятся?
- Вы правы Холмс. Иногда в погоне за новым, из присущего человеку чувства любознательности или простого любопытства мы отказываемся от чего-то старого, но исправно работающего, при этом тратим силы, время и нервы, а потом об этом жалеем - подытожил Ватсон. Он закрыл журнал, встал и засунул вредную полиграфию далеко на верхнюю полку.
- Да, теория негодная, но вот что интересно: - продолжил Холмс разговор, который казалось бы уже себя исчерпал. - Зачем вообще было публиковать эту теорию? Кому это нужно?
- Вы предполагаете здесь какую-то теорию заговора? - скептически осведомился Ватсон, садясь и устраиваясь поудобнее у окна. - Полно те Холмс! Просто редактор журнала, не очень компетентный человек, положился на мнение другого некомпетентного человека-рецензента.... Через пару месяцев физики разберутся, и об этой теории никто никогда больше не вспомнит.
- Вы так думаете? - теперь скепсис слышался уже в словах Шерлока Холмса. - Вы слышали о том, что крупные производственные компании скупают перспективные патенты, но далеко не всегда для того, чтобы пустить изобретения в производство?
- Да, этот печальный факт общеизвестен. Кладя патенты под сукно, компании не дают возможности появляться конкурентоспособным товарам и конкурентоспособным фирмам....
- Вот! - поддержал Холмс - Но согласитесь, что для этих компаний было бы горазд да выгоднее не скупать патенты, а сделать так, чтобы изобретения вообще не появлялись!
- Да, но как такое возможно? Как можно остановить мысль? - усомнился Ватсон.
- Очень просто, мой друг. Любые изобретения появляются на основе известных физических законов. Но если эти законы извратить или сделать невозможным их открытие вообще, то не будет и новых изобретений. Например, наши современные двигатели работают на угле или на бензине и в сущности похожи. Понравится ли компаниям, производящем эти двигатели и добывающим для них уголь и нефть, если появятся иные по сущности двигатели?
- Конечно нет, но при чём здесь умозаключения Эйнштейна?
- А Вы помните, что Вы мне рассказывали об учёном Тесле?
- Да, очень талантливый физик. И, кстати, ходят слухи, что его автомобиль ездит без бензина....
- ...и он сторонник теории эфира. - подхватил Холмс. - Что если его изобретения становятся кому-то очень невыгодны?
- Значит, Вы полагаете, что Эйнштейн умышленно создал ошибочную теорию чтобы остановить развитие физики? - скептически покачал головой Ватсон.
- Нет. Я полагаю, что он просто добросовестно заблуждается. Но заблуждается для кого-то в очень выгодном направлении. Судя по фамилии он еврей? Вероятно небогат, молод, старателен, недостаточно опытен, но самоуверен, амбициозен, немного склонен к авантюризму и не склонен к философии, и нуждается в поддержке. Кто-то за ним должен стоять. Вы ничего об этом не слышали?
- Ходили слухи, что его мать была знакома с каким-то миллиардером, но я не воспринял это всерьёз. Значит, вы считаете....
- У нас слишком мало информации чтобы делать обоснованные выводы. Но, кто знает, дорогой друг, кто знает....
В купе воцарилась тишина, нарушаемая лишь неспешным стуком колёс. Холмс неторопливо покуривал трубку. Лицо Ватсона было сосредоточенным и печальным.
- А что если нам немного вздремнуть? - прервал молчание Холмс. - Завтра на континенте у нас много дел.
- Что ж, пожалуй - согласился доктор Ватсон, отбрасывая мрачные мысли, и без особых раздумий принял горизонтальное положение. Шерлок Холмс последовал его примеру.
На столе остался стоять стакан холодного чая с торчащей из него ложечкой. Стакан чая, который так никто и не выпил.
----------
P. S. Автором этих записок, я думаю, является сам легендарный доктор Ватсон. Я не знаю, как эти записки попали на чердак моего частного дома. Я их там нашёл совершенно случайно, когда решил перестроить чердак и сотворить там мансарду.
Насколько я могу судить, эти записки никогда не публиковались, и произошло это скорей всего из-за того что в данном рассказе нет ни погонь, ни убийств, и вообще нет фабулы детективного рассказа, свойственной запискам доктора Ватсона о Шерлоке Холмсе. Но, несмотря на это, возможно этот рассказ будет интересен как небольшой штрих к портрету гениального сыщика. По любому, я не мог не опубликовать его, раз уж он ко мне попал.
И ещё. Меня, как инженера, заинтересовал этот рассказ с точки зрения физической истины. Теоретически это пусть спорят физики, а я решил разыскать описание опытов. И начал с опытов по измерению скорости света, поскольку по теории относительности скорость света - константа, а по теории неподвижного эфира она разная в разных направлениях и в разное время, поскольку Земля движется и вращается.
То, что мне удалось выяснить меня поразило. В это трудно поверить, но оказалось, что СКОРОСТЬ СВЕТА В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ НИКОГДА НИГДЕ И НИКЕМ НЕ ИЗМЕРЯЛАСЬ! Человечество тратит десятки миллиардов долларов на какой-то адронный коллайдер сомнительной важности, и не может выделить несколько тысяч баксов на два частотно-стабилизированных гелий-неоновых лазера, чтобы поставить наконец-то прямой опыт первого порядка по измерению скорости света? Академии наук всех стран планеты за более чем сто лет не сподобились измерить фундаментальнейшую физическую величину надлежащим образом? Нет, прав Шерлок Холмс - это не иначе, как заговор, и данные просто скрывают.