4.4. Эйнштейнов наклон

349

Рис 4 1 Световой конус события Р составляют все те лучи света, которые в пространстве-времени проходят через событие Р. Сам конус представляет собой историю вспышки света, схлопывающейся в точку F (световой конус прошлого) и вырывающейся затем наружу (световой конус будущего). События Q и Р пространственнопо-добно разделены (точка Q лежит вне светового конуса Р), т.е. событие Q оказывается вне зоны причинного воздействия события Р.

способны оказать только события, расположенные либо внутри светового конуса прошлого Р, либо на его поверхности; анало-гиГо само событие Р способно оказать причинное воздействие только на те события которые расположены либо внутри светового конуса будущего Р, либо на его поверхности. События расположенные вне световых конусов прошлого и будущего, не могут воздействовать на событие Р, ни подвергаться воздеиствию со стороны события Р. Мы говорим, что такие события простпанственноподобно отделены от Р.

Следует помнить, что понятие причинной связи принадлежит теории относительности; к ньютоновской физике оно никакого отношения не имеет. В ньютоновской картине мира ско-рость передачи информации ничем не ограничена. В теории же относительности у этой скорости появляется предел -скорость света. Отсюда один из фундаментальных принципов теории от-

350 Глава 4

носительности: никакое причинно-следственное воздействие не может происходить со скоростью, превышающей скорость света.

Впрочем, при толковании термина "скорость света" нужно соблюдать известную осторожность. Реальные световые сигналы несколько замедляются при прохождении через преломляющую среду (такую, например, как стекло). В такой среде скорость распространения физического светового сигнала будет меньше, чем скорость, которую мы здесь называем "скоростью света", и вполне возможно, что какое-либо физическое тело (или сигнал, отличный от светового) будет здесь перемещаться быстрее света. Этот феномен можно наблюдать в некоторых физических экспериментах (например, экспериментах по получению так называемого черенковского излучения). Частицы "выстреливаются" в преломляющую среду, в которой скорость частиц лишь очень немногим меньше абсолютной "скорости света", но больше скорости, с которой свет фактически распространяется в данной среде. При этом возникают ударные волны "реального" света, которые и называются черенковским излучением.

Во избежание путаницы я лучше буду называть большую "скорость света" абсолютной скоростью. Световые конусы в пространстве-времени определяют абсолютную скорость, но эта скорость совсем не обязательно равна действительной скорости света в каждом конкретном случае. Внутри какой-либо среды действительная скорость света несколько меньше абсолютной скорости, равно как и меньше скорости перемещающихся в этой среде частиц, генерирующих черенковское излучение. Пределом же скорости как для сигналов, так и для материальных тел является именно абсолютная скорость (оба световых конуса), и хотя реальный свет отнюдь не всегда распространяется с абсолютной скоростью, в вакууме скорость света совпадает с абсолютной.

Теорию "относительности", о которой мы здесь в основном говорим, называют еще специальной теорией относительности - специальной, поскольку в ней не учитывается гравитация. Все световые конусы в специальной теории относительности размещены равномерно и сориентированы в одном направлении (как показано на рис. 4.2); такое пространство-время называют пространством Минковского. Согласно же общей теории относительности Эйнштейна, предыдущие рассуждения остаются в силе только если мы продолжаем считать "абсолютной" ту скорость, что определяется пространственно-временным положением све-