Техника - молодёжи 2001-11, страница 50

ЭХО «ТМ»

В статье С.Славина «Барьер скорости света, наконец-то перепрыгнут!» («ТМ», № 7 за 2000 г.) рассказывалось об очередной попытке опровергнуть второй постулат специальной теории относительности (СТО), то есть постулат о предельно возможной скорости движения V = 300 тыс. км/с. Но это «опровержение» основано на непонимании сути самого постулата СТО

Дело в том, что Эйнштейн, создавая СТО, просто перешел к использованию переменных, принципиально отличающихся от переменных механики Ньютона, но применил для них прежние обозначения (время Т, скорость V и др.), что и вызвало многочисленные недоразумения. А именно, механика Ньютона допускает, что информация приходит к наблюдателю от движущегося объекта мгновенно, с бесконечно большой скоростью, и поэтому наблюдатель оценивает параметры движения объекта правильно. Но в СТО учитывается конечная скорость распространения информации, равная скорости света С = 300 тыс. км/с. В результате характеристики движения, рассчитанные наблюдателем (так называемые НАБЛЮДАЕМЫЕ) параметры, получаются иными, и в некоторых случаях сильно отличаются от РЕАЛЬНЫХ параметров Тем не менее эйнштейновские переменные однозначно связаны с переменными механики Ньютона и совершенно равноправны с ними — необходимо лишь понимать, что эти переменные принципиально отличаются от старых и по величине, и по характеру их изменения.

Это можно пояснить следующим простым примером. Пусть лет летит за облаками на одинаковой высоте (скажем, 10 км) со скоростью 900 км/ч (250 м/с), а мы, находясь на земле и не видя объекта наблюдения, решили определить его скорость по двум звуковым сигналам (например, выстрелам пушки) — первому, подаваемому в тот момент, когда самолет находится точно над нашей головой, и второму, когда самолет удалился от первой точки на расстояние, скажем, 7,5 км. Если бы эта информация доходила до нас мгновенно, то, определив, что между двумя звуковыми сигналами прошло 30 с, мы совершенно точно узнали бы РЕАЛЬНУЮ (то есть истинную) скорость самолета как V = 7500 м / 30 с = 250 м/с (900 км/ч). Однако, пока первый звуковой сигнал дойдет до нас с высоты 10 км со средней скоростью 333 м/с и мы включим секундомер, считая этот момент времени нулевым, самолет будет находиться от первой точки уже на расстоянии 7,5 км, то есть на расстоянии 12,5 км от нас, и второй звуковой сигнал мы зарегистрируем через интервал времени Тк = 12500 м / 333 м/с = 37,5 с от первого. А зная, что за это время самолет преодолел расстояние 7,5 км, вычислим, что НАБЛЮДАЕМАЯ (то есть кажущаяся) скорость самолета составляет всего Vk = 7500 м / 37,5 с =

200 м/с (720 км/ч), т.е. 80% от РЕАЛЬНОЙ. Экспериментальное определение скорости самолета дало бы верный результат либо в том случае, если бы скорость звука была бесконечно большой, либо если бы самолет находился на высоте, значительно превышающей 10 км, когда пути распространения звуковых импульсов практически одинаковы

Формулы СТО позволяют установить, что наблюдаемая скорость Vk и реальная скорость V движущегося объекта связаны между собой соотношением V = Vk/V1 - (Vk/C)², или Vk = V/V1 + (V/C)'. Из этого следует, что при мгновенном распространении информации (С —> ⁰⁰ или V/C —-> наблюдаемые параметры движения не отличаются от реальных; но если С = 300 тыс. км/с, то при реальной скорости объекта V = С его наблюдаемая скорость Vk = 0,707V, а при V —> °о наблюдаемая скорость Vk —> С. То есть наблюдаемая скорость движения объекта никогда не может быть больше скорости распространения информации, равной С.

В этом и состоит смысл постулата Эйнштейна о предельно возможной скорости, так как в СТО за основные характеристики движения приняты именно его НАБЛЮДАЕМЫЕ параметры. Но это означает, что СТО не налагает НИКАКИХ огра-

ИШШВЮЕ

ром Пусть само- ничений на РЕАЛЬНУЮ скорость объ-

скорость

екта, которая может быть сколь угодно большой А так как наблюдаемые и реальные параметры движения однозначно связаны приведенными выше формулами, то всегда возможен их взаимный пересчет, и они являются совершенно равноправными параметрами движения: какие хочешь, такие и используй. То есть Эйнштейн, в отличие от Ньютона, просто счел более удобным использовать именно наблюдаемые, а не реальные параметры движения. Поэтому все сенсационные сообщения о преодолении скорости света лишены всякого смысла.

Григорий СИВКОВ, кандидат технических наук

ОТ РЕДАКЦИИ. Сверхсветовые скорости движения были обнаружены астрономами еще в 1980-е гг. при наблюдении разлета удаленных квазаров (см , например, статью в «Astronomical Journal», 1985, v. 90, № 10, p. 1983), условия этих наблюдений в точности соответствуют условиям измерения скорости самолета, летящего на очень большой высоте. Некоторые соображения о смысле «парадоксов» СТО приведены также в статьях, опубликованных в «ТМ» (№ 11 за 1999 г., с. 55 и №2 за 2000 г., с. 54). ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 1 '2 0 0 1

Немецкая компания «Опель» (Adam Opel AG) выпускает внедорожники уже много лет. Их у нее — целая гамма, как говорится, на любой вкус. Но маленького (трехдверного) пока не было.

Углубляться в историю фирмы не станем, тем более что об ее автомобилях мы писали не раз; остановимся лишь на последнем десятке лет. И первым в нашей галерее будет концепт «Опель Зигнум» (ил. 1). Этот автомобиль показал всему миру новое стилевое направление, впоследствии заметное почти во всех моделях компании. Например, в похожем на «Зигнум» спортивном родстере, который назвали «Спидстер» («бегун»), подчеркивая его скоростные данные (ил.2). Он уже пошел в серию. А создавался совместно с английской моделью «Лотос», причем применялись самые передовые технологии: склейка, экструзия и т.д.

Еще два автомобиля — «Опель Астра» (ил.З) и первый в истории фирмы минивэн «Цафира» (ил.4). Не правда ли, опять налицо сходство с концептом «Зигнум»? Похожи облицовка радиатора, блоки фар, да и общая пластика выдает фамильное родство. На базе ми-нивэна был построен и полноприводный вариант.

Несколько слов об истинных внедорожниках фирмы. Это большие полноприводные машины, удел которых мотать километры в самых экстремальных условиях. На первом месте, конечно же, «Опель Фронтера», аналог японской модели «Исудзу Родео», появившийся в 1991 г. Автомобиль имеет две версии — трехдверную (ил.5) и пятидверную (ил.6). Обе зарекомендовали себя с самой лучшей стороны. Конечно, годы берут свое, поэтому постоянно проводились рестайлинги, обновление интерьеров, доработка конструкции подвесок и т.д. В Великобритании эти машины продаются под маркой «Воксхолл». Другой большой внедорожник — «Опель Монте-Рэй», также созданный совместно с «Исудзу». Он по размерам чуть меньше своего старшего брата, но удали ему не занимать. Выпускается в двух вариантах — трех- и пятидверном (ил.7).

Короче говоря, производственная гамма компании почти полна: легковые автомобили перекрывают практически все классы, имеется минивэн, различные фургоны и множество внедорожников. Недостает лишь большого минивэна и маленького (как сейчас говорят, «паркетного») внедорожника. Насчет первого гадать не будем, а вот второй скоро появится.

Как видно из рисунка (ил.8), все фирменные элементы в нем сохранятся. Это и решетка радиатора, и блоки фар, и общий стиль.

48