В конце прошлого века было поставлено множество опытов, определявших скорость света при разных условиях: и когда он идет навстреу к наблюдателю и когда он уходит от него. Наиболее точный опыт впервые поставил амери- канский ученый Майкельсон в 1881 г. В этом опыте и во всех дальнейших экспериментах результат был один и тот же: скорость света остается постоянной и не зависит от движения наблюателя (или источника света). Этот вывод резко противоречил всему, что было известно в классической механике. Если мы двигаемся навстречу автомобилю, его скорость складывается с нашей; если двигаемся от него, то вычитается. А вот со светом получается иначе. Двигаемя ли мы навстречу световому лучу или убегаем от него, в любом случае его скорость относиельно нас остается одной и той же: округлено — 300 000 км в сек! Было сделано много попыток объяснить такое странное явление, но все они оказались неудовлетворительными. Только у Эйнштейна хватило научного мужества заявить, что здесь мы имеем дело с но- вым законом природы: скорость света есть инвариантная величина, не зависящая от дви- жения наблюдателя. Простые алгебраические расчеты показывают, к каким революционным изменениям в наших представлениях о протранстве и времени привело это, казалось, «простое» утверждение. Пусть, как и раньше, мы имеем две системы отсчета: одну — неподвижную и вторую — двигающуюся относительно первой со скоростью v .Как только подвижный и неподвижный наблюдатели оказываются рядом, вспыхивает световой сигнал. Согласно Эйнштейну, скорость распространения этого сигнала одинакова и в первой и во второй системе отсчета. Путь, пройденный светом в первой системе отсчета, будет: х=ct, путь, пройденный светом в подвижной системе, будет: х1 = ct1 (с= 300000 км/сек). Легко показать, что преобразования Галилея несовместимы с законом постоянства распространения света. Действительно, по Галплею, x1= х —vt1, и, следовательно, х1 = (с—v)t1, т. е. в подвижной системе отсчета скорость света получается иной, что противоречит независимости скорости света от скорости наблюдателя. Предположение Эйнштейна, что скорость света не зависит от скорости источника или наблюдателя, было тщательно проверено. Выводы оказались почти фантастическими. Оказывается, преобразования Галилея верны лишь приблизительно, их можно применять, когда скорость наблюдателя во много раз меньше скорости света. Но если наблюдатель будет двигаться с огромной скоростью, приближающейся к скорости света, начнут проявляться такие явления, о которых классическая механика и не подозревала — так называемые релятивистские эффекты. Во-первых, с точки зрения неподвижного наблюдателя геометрические размеры всех про- летающих мимо него тел изменяются: в направлении движения они сокращаются, «сплющиваются». Например, при очень большой скорости пролетающий мимо шар превратится плоский блин. Во - вторых, и это, пожалуй, само неожи- данное, время у двигающегося наблюдателя идет медленнее, чем у неподвижного. Время у движущегося наблюдателя идет медленнее, чем у неподвижного.При этом чем больше скорость, тем больше замедляется время. Если бы можно было достичь скорости света, время в полном смысле этого слова остановилось бы! В-третьих, масса дви- гающихся тел тоже оказывается не постоянной, а растет вместе со скоростью. Пз теории относительности следует важный вывод о предельном значении скорости света. Тела не могут двигаться быстрее света. Не следует думать, что выводы теории отно- сительности — фантастика. Увеличение массы двигающихся тел начинает играть существенную роль в ускорителях ядерных частиц.