Рис. 47. К расчёту поперечного эффекта Доплера. Чтобы попасть в цель на ходу, броневик стреляет с угловым упреждением α=v/c.
Эффект замедления времени наблюдали также у быстро движущихся частиц — мю-мезонов. Известно, что у частиц имеется среднее вполне чётко определённое время распада. И, вот, оказалось, что у частиц в космических лучах и частиц в ускорителях, движущихся с огромными скоростями, это время заметно больше среднего времени жизни [54]. Это также объяснили растяжением времени. Для движущихся частиц время будто бы идёт медленнее: они медленнее "стареют" и дольше живут, как показали опыты, в соответствии с формулами СТО. Но, если снова вспомнить парадокс близнецов, то поймём, что с тем же основанием могли бы дольше жить и неподвижные частицы. А, потому, истинная причина "большего" времени жизни движущихся частиц — совсем в ином. Об этом в следующей главе.
§ 1.21 Растяжение времени жизни и сверхсветовые скорости
В нашей теории, основанной на принципе относительности, можно ожидать, что скорости равные или большие, чем скорость света, имеют особенности, столь же необычные, как и в теории Лоренца. Для взаимодействия β-лучей, испущенных в противоположных направлениях крупицей радия, должны быть приняты в рассмотрение относительные скорости много большие c. И c никоим образом не может быть критической скоростью.
Вальтер Ритц, "Критический анализ общей электродинамики" [8]Рассмотрим опыты по измерению времени жизни быстро движущихся частиц [54]. В такого рода опытах время, так же как и массу m=F/a
быстро движущихся частиц (§ 1.15), определяют косвенным образом по формуле t=L/v. Если конкретней, — измеряют, какой путь L успеет проделать частица, движущаяся со скоростью v, прежде чем распадётся. Выяснилось, что найденное по формуле t=L/v время движения частицы, даже если положить скорость частицы v равной предельной по СТО скорости света c, часто превышает известное для неё время жизни (от рождения до распада), причём, — тем заметней, чем выше энергия, а, значит, и скорость частицы. Считается, что это и качественно и количественно подтверждает вывод СТО об изменении масштаба времени при движении, будто для движущейся частицы время течёт медленней, и потому она успевает пролететь до момента распада большее расстояние L. Но, как давно отмечал А.А. Денисов, это справедливо лишь в том случае, если скорость частиц найдена правильно и не превосходит скорости света c [44, 111]. Если же такого ограничения нет, то, с точки зрения классической механики, разумней считать, что время жизни не изменилось, величина t=L/v осталась той же, поскольку пропорционально пути L была увеличена скорость частицы v. Стоит ли удивляться тому, что более быстрые частицы проходят за время распада больший путь?Рассмотрим опыт с продлением жизни частиц, называемых мю-мезонами [54]. В теории относительности скорость мезона находят по его кинетической энергии E
, связанной со скоростью релятивистской формулой E=mv2/2(1–v2/c2)1/2, где m — масса мезона в покое. Реальная же его скорость V должна вычисляться по классической формуле E=mV2/2, откуда V=v/(1–v2/c2)1/4. Если в формуле t=L/V скорость V заменить её выражением через v, получим L/v=t'=t/(1–v2/c2)1/4, то есть формулу, похожую на формулу СТО для преобразования масштаба времени: t'=t/(1–v2/c2)1/2. Некоторое несоответствие показателя степени возникает лишь от способа определения энергии E частиц.