«10. Вокруг Земли устраиваются обширные поселения.
11. Используют солнечную энергию не только для питания и удобств жизни (комфорта), но и для перемещения по всей солнечной системе.
12. Основывают колонии в поясе астероидов и других местах солнечной системы, где только находят небольшие небесные тела.
13. Развивается промышленность, и увеличивается число колоний.
14. Достигается индивидуальное (личности, отдельного человека) и общественное (социалистическое) совершенство.
15. Население солнечной системы делается в сто тысяч миллионов раз больше теперешнего земного. Достигается предел, после которого неизбежно расселение по всему Млечному Пути.
16. Начинается угасание Солнца. Оставшееся население солнечной системы удаляется от нее к другим солнцам, к ранее улетевшим братьям».
Читаешь план Циолковского, и воображению рисуются грандиозные картины. Галактика заселяется неисчислимо размножившимся человечеством. Согреваемые светом миллиардов солнц, люди Космоса используют их лучистую энергию для всех своих нужд. Между планетными системами стремительно проносятся молниеподобные, сверхбыстрые ракеты. Они связывают разрозненные в пространстве человеческие колонии в единое, совершенное общество Разумных Существ. Со временем, как писал Циолковский в 1929 году, «объединяются также… млечные пути, эфирные острова…» Вся Вселенная постепенно пронизывается разумным человеческим началом.
Не было на Земле мыслителя, который так высоко оценивал бы человечество, как Циолковский. И не было другого такого ученого, чья мысль настолько опережала бы свой век.
Отнюдь не праздный мечтатель, как иногда любят его изображать, Циолковский всегда стремился довести свои проекты до технического расчета. Но в данном случае он не мог указать, какими средствами можно практически осуществить последние пункты его плана.
Допустим невероятное: в будущем удастся создать космическую ракету, способную двигаться со скоростью света — 300 000 км/сек. Однако и на таких, безусловно фантастических, ракетах полет на ближайшие звезды продлится годы и десятки лет, а звездные дали, от которых лучи света доходят до Земли за тысячи и миллионы лет, по-видимому, навсегда останутся недосягаемы.
Для Циолковского все эти расчеты, конечно, не были секретом. Но он полагал, что если для одного человека сроки межзвездных перелетов слишком велики, то для цепи сменяющих друг друга поколений время путешествия ничем не ограничено. На исполинских межзвездных кораблях, несущихся тысячелетиями к намеченной цели, родятся, живут и умирают миллионы человеческих существ. Дочти все из них на всю жизнь обречены быть межзвездными скитальцами. И лишь отдаленные потомки тех, кто начал межзвездный перелет, наконец достигают цели.
В этом необычайном способе осуществления намеченного плана сказался весь неисчерпаемый оптимизм Циолковского. Однако современная наука нашла куда менее громоздкое решение волновавшей его проблемы.
В наших расчетах продолжительности межзвездных перелетов есть одна ошибка, или, лучше сказать, некое предвзятое допущение. Вычисляя, за сколько лет межзвездная ракета долетит до той или иной звезды, мы считали очевидным, что время для путешественников и для тех, кто остался на Земле, течет одинаково, в одном и том же темпе.
С точки зрения житейского «здравого смысла» иначе и быть не может. Но ведь не всегда следует доверять «здравому смыслу»! Увы, сколько раз в истории науки так называемый «здравый смысл» расходился с фактами. Так, например, несколько сотен лет назад казалось очевидным, что на шарообразной Земле люди могут удерживаться только в ее северной, «верхней» половине. По «здравому смыслу» антиподы (жители противоположного полушария Земли) должны неизбежно свалиться куда-то «вниз», так как удерживаться, подобно мухе на потолке, вверх йогами и вниз головой, люди не могут.
Сколько было споров и дискуссий, прежде чем удалось сделать общепонятным относительность направлений «верх» и «низ». Нет во Вселенной какого-то всеобщего «верха» и «низа». На Земле мы называем «низом» направление к ее центру, тогда как на Луне естественно считать «низом» направление не к центру Земли, а к центру Луны. Поэтому, полетев «вверх» к Луне, мы, очутившись на ее поверхности, увидим Землю не «внизу», а «наверху».
Мы позволили себе напомнить читателю все эти элементарные истины только потому, что время так же относительно, как «верх» и «низ». В межзвездных ракетах, летящих с околосветовой скоростью, время будет течь значительно медленнее, чем на Земле. Отсюда неизбежны парадоксальные следствия, о которых рассказано ниже. Но прежде следует доказать высказанное утверждение, чтобы для читателя все последующее не выглядело голословным.
Относительность времени есть одно из следствий теории относительности. А эта теория покоится, как на незыблемой основе, на двух бесспорных фактах.
С первым из них знаком каждый — это равноценность покоя и равномерного прямолинейного движения.
Вы сидите у окна вагона стоящего на станции поезда. В окно виден соседний поезд. Вот он тронулся с места, и вы ловите себя на обмане чувств — вам показалось, что поехал ваш поезд.
Покой и равномерное прямолинейное движение в некоторых ситуациях просто неотличимы. Если на море штиль и теплоход плывет совершенно равномерно, пассажиры в его внутренних салонах могут впасть в иллюзию: корабль покажется им покоящимся. Такой же обман чувств могут пережить и пассажиры на палубе корабля, если последний плывет в открытом море.
Обман чувств испытывает и все человечество: Земля вращается вокруг своей оси так равномерно, что только разумом, а не чувствами мы воспринимаем эту истину, которая тысячелетиями отвергалась.
Примеров явлений подобного рода можно привести сколько угодно. В них выражается тот факт, та особенность объективной реальности, что если какое-нибудь тело движется прямолинейно и равномерно, то все явления на теле или внутри него протекают совершенно так же, как если бы тело покоилось.
В этом заключается принцип относительности покоя и прямолинейного равномерного движения, сформулированный еще Галилеем.
Заметим, что сами понятия покоя и движения также относительны. Эта книга покоится на столе, но она же стремительно движется вместе с Землей вокруг Солнца. Следовательно, одно и то же тело может одновременно и двигаться и находиться в покое — все зависит от того, по отношению к какому другому телу мы рассматриваем его положение.
Поэтому и говорят, что тело находится в относительном покое или относительном движении.
Как это ни странно с точки зрения «здравого смысла», но и траектория движущегося тела также относительна, то есть тело одновременно может двигаться по разным кривым. Все опять зависит от того, по отношению к какому другому телу мы рассматриваем его движение.
Вот, например, вы бросаете из окна вагона мчащегося поезда вертикально вниз какой-нибудь предмет. Вам кажется, что он полетит вниз по прямой (если не учитывать сопротивления воздуха), тогда как стрелочник с неменьшим основанием может утверждать, что брошенный вами предмет летит по параболе. Кто же прав, вы или стрелочник? Нетрудно сообразить, что оба правы, каждый по-своему. По отношению к поезду предмет летит по прямой, по отношению к полотну железной дороги — по параболе.
«Ну, а на самом деле, — спросит читатель, — по какой же кривой летит предмет?»