Остановимся на этом вопросе более детально. Основной 'метрической' характеристикой пространства - времени в теории относительности (не только специальной, но и общей) является интервал между событиями. Это - инвариант, то есть он имеет одно и то же значение относительно любой системы отсчета. Если его квадрат положителен, то говорят о разделенности событий времениподобным интервалом. Это значит, что существует такая система отсчета, в которой эти события происходят в одной точке. Эта система осуществляется телом, которое движется (равномерно и прямолинейно) от первого события ко второму со скоростью, меньшей скорости света. Промежуток времени между событиями в этой системе отсчета (он называется собственным временем) всегда короче, чем промежуток времени, измеренный в любой другой системе отсчета. Последовательность таких событий относительно любой системы отсчета всегда одна и та же, что гарантирует отсутствие противоречий с принципом причинности (сначала причина, потом следствие). Если квадрат интервала отрицателен (а сам он, соответственно, равен мнимому числу), то говорят о пространственноподобном интервале. Тогда существует такая система отсчета, в которой эти два события происходят одновременно.
Имеется также бесконечно много систем отсчета, в которых одно из них происходит раньше другого, и бесконечно много систем, где их последовательность обратная. Данное обстоятельство не имеет особого значения, так как эти события не могут быть причинно связаны из-за невозможности передавать энергию или информацию быстрее скорости света. Отметим кстати, что существует предположение о существовании сверхсветовых частиц - тахионов. Если бы оно было доказано, наши представления о причинности и возможности движения против времени были бы серьезно пересмотрены.
- А-а-а-а! - кричала Королева. - Кровь из пальца! Хлещет кровь! - При этом она так трясла рукой, будто хотела, чтобы палец вообще отвалился. Крик ее был пронзительным, словно свисток паровоза [аналог светового сигнала!]. Алиса зажала уши руками.
- Что случилось? - спросила она, как только Королева замолчала, чтобы набрать воздуха в легкие. - Вы укололи палец?
- Еще не уколола, - сказала Королева, - но сейчас уколю! (Л. Кэрролл, Алиса в Зазеркалье)
Тахионное оружие, поражающее цель раньше, чем произведен выстрел, встречается, например, в фантастической повести С. Лукьяненко 'Линия грез'; стремление рассмотреть любую научную идею прежде всего с точки зрения возможных военных применений вообще очень характерно для современной массовой культуры. Но 'давайте переживать неприятности по мере их поступления' (М. Жванецкий); тахионы до сих пор не обнаружены и далее обсуждаться здесь не будут.
Световой сигнал соединяет события, разделенные нулевым (светоподобным) интервалом. В пространстве-времени такие события лежат на так называемом 'световом конусе', разделяющем области событий, которые могут и не могут быть причинно-связанными. На световом конусе нет ни пространства, ни времени - можно сказать, что для света такие события как его испускание и поглощение происходят в одной точке в один момент времени! Для внешнего наблюдателя пространственные и временные координаты этих событий могут отличаться очень сильно. Например: свет, испущенный другой галактикой сотни миллионов лет назад (и на расстоянии в сотни миллионов световых лет от Земли), воспринимается сетчаткой глаза астронома здесь и сейчас. Еще раз повторим: для самого светового луча эти события произошли одновременно и в одной точке пространства! При любом толковании слова 'мистика' трудно не объявить это свойство света мистическим, хотя речь идет о вполне строгом выводе конкретной естественнонаучной теории. Таким образом, свойства света действительно являются совершенно уникальными с точки зрения теории относительности. Некоторые аналогии с идеями этой теории (в частности, с принципом относительности) можно найти в следующем отрывке.
Если вам говорят: Откуда вы произошли? - скажите им: Мы пришли от света, от места, где свет произошел от самого себя. Он... в их образ. Если вам говорят: Кто вы? - скажите: Мы его дети, и мы избранные Отца живого. Если вас спрашивают: Каков знак вашего Отца, который в вас? скажите им: Это движение и покой (Евангелие от Фомы 55).
Размышления над природой света сыграли решающую роль в создании второй великой теории современной физики - квантовой механики. Сам 'квант действия' (постоянная Планка) был введен Максом Планком в 1900 г. именно для описания свойств теплового излучения. Эта величина, наряду со скоростью света, является фундаментальной постоянной современной физики. Именно на примере света был впервые открыт (А. Эйнштейном в 1905 г.) корпускулярно- волновой дуализм, впоследствии оказавшийся общим свойством всей материи (см. гл.11). Наконец, основное уравнение квантовой механики - уравнение Шредингера - было установлено Э. Шредингером (в 1926 г.) на основе размышлений над оптико-механической аналогией, предложенной в XIX веке У. Гамильтоном. Вспомним еще отмечавшуюся выше исключительную роль спектроскопических (то есть, в конечном счете, оптических) методов исследования в астрономии и химии (спектральный анализ линий излучения и поглощения, с помощью которого был впервые открыт целый ряд химических элементов, включая гелий, рубидий, цезий, таллий, индий, определен химический состав Солнца и звезд, и т.д.). Тогда становится совершенно ясно, что роль изучения света в истории науки была действительно выдающейся.
В то же время, символика света является одной из центральных практически во всех религиозных традициях. Важнейшая роль света обусловлена тем, что он занимает промежуточное положением между Богом и творением, материальным и нематериальным миром. Приведем в качестве иллюстрации подборку цитат из священных книг различных религий (см. также эпиграфы к главе).
Благословите, свет и тьма, Господа, пойте и превозносите Его во веки (Даниил 3:70).
На что дан свет человеку, которого путь закрыт, и которого Бог окружил мраком? (Иов 3:23)
Да, свет у беззаконного потухнет, и не останется искры от огня его (Иов 5:18).
Я образую свет и творю тьму (Исаия 45:7).
Когда я чаял добра, пришло зло; когда ожидал света, пришла тьма (Иов 30:26).
Бог есть свет, и нет в Нем никакой тьмы (1-е Иоанна 1:5).
Иисус отвечал: не двенадцать ли часов во дне? кто ходит днем, тот не спотыкается, потому что видит свет мира сего; кто ходит ночью, спотыкается, потому что нет света с ним (От Иоанна 11:9,10).
Еще на малое время свет есть с вами; ходите, пока есть свет, чтобы не объяла вас тьма: а ходящий во тьме не знает, куда идет (От Иоанна 12:35).
Всякое даяние доброе и всякий дар совершенный нисходит свыше, от Отца светов (!), у Которого нет изменения и ни тени перемены (Иакова 1:17).
Ночь прошла, а день приблизился: итак отвергнем дела тьмы и облечемся в оружия света (К Римлянам 13:12).
Вы были некогда тьма, а теперь - свет в Господе: поступайте, как чада света... Все же обнаруживаемое делается явным от света, ибо все, делающееся явным, свет есть (К Ефесянам 5:8,13).
Ибо все вы - сыны света и сыны дня: мы - не сыны ночи, ни тьмы (1-е Фессалоникийцам 5).
И ночи не будет там, и не будут иметь нужды ни в светильнике, ни в свете солнечном, ибо Господь Бог освещает их; и будут царствовать во веки веков (Откровения 22:5).
