И ещё один нюанс, о котором женщина-физик скромно умолчала. Волны, как известно, не существуют как что-то самостоятельное, они распространяются в какой-то среде, и являются, по сути, одной из динамических характеристик данной среды. А в какой среде распространяются световые волны? Это вопрос интересный. Согласно специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, свет распространяется не в какой-то среде, а сам по себе. А ведь волна это колебания (продольные или поперечные) какой-либо среды. Колебания сами по себе не существуют. Есть маятник и есть его колебания, а если маятник убрать, то о каких-то колебаниях говорить бессмысленно. Точно так же волны на воде могут быть только при наличии воды, а если убрать воду, то ни о каких волнах не может быть и речи. А вот световые волны, согласно теории относительности, существуют и распространяются без всякой среды, сами по себе. Вот по этому поводу и надо бы вышеозначенному пассажиру сказать: «Это действительно странно».
4
Ну ладно, смотрим фильм дальше. А дальше речь заходит об относительности одновременности. Тут вообще какое-то умопомрачение.
По ходу действия эта ужасно умная женщина задаёт вопрос: «Кстати, а что это значит, – “одновременно”?». Пассажиры, как и положено, говорят в том духе, то одновременно это одновременно, всё здесь просто. Но женщина-физик приводит им мысленный эксперимент, суть которого следующая. Двери в вагоне открываются автоматически по световому сигналу. Свет зажигается точно посередине вагона. Какая дверь откроется первой?
Все попутчики, естественно, отвечают, что двери откроются одновременно, так как для света оба пути (к передней двери и к задней) одинаковы, а скорость света постоянна, значит, он пройдёт их за одинаковые промежутки времени. Естественно, они оказались не правы. Вернее, правы, но только относительно пассажиров вагона, в котором распространяется свет. (Кстати, все их аргументы тоже очень наглядно иллюстрируются мультипликацией.) А вот для дачников на платформе или для начальника станции всё будет выглядеть по-другому. Для них скорость света тоже не зависит от скорости поезда, поэтому с их точки зрения лучи света пойдут от середины поезда с одинаковой скоростью к разным дверям. Но задняя дверь идёт навстречу сигналу, поэтому свет достигнет её раньше, а передняя дверь уходит от сигнала, и, соответственно, свет достигнет её позже. Получается, что задняя дверь откроется раньше, а передняя позже.
«Не уловил, ещё раз, пожалуйста», – говорит один из пассажиров. Женщина-физик ещё раз объясняет то же самое (и снова мы видим тот же мультик). Пассажир удивляется, говоря «Черт-те что. Действительно так. Выходит, события, одновременные для одних людей, могут быть не одновременными для других». Затем он для верности показывает всё это на спичечном коробке и приходит к выводу, что всё логично: с точки зрения пассажиров вагона свет прошёл один путь, а с позиции начальника станции другой.