Сокращение пространства
Относительность пространства нами была выяснена еще до описания опыта Майкельсона. Несмотря на эту относительность пространства, мы все же приписывали размерам тел абсолютный характер, то есть считали, что они являются свойствами этого тела и не зависят от того, в какой лаборатории мы ведем наблюдение. Однако теория относительности заставляет нас распрощаться и с этим убеждением. Оно, как и представление об абсолютном времени, лишь предрассудок, возникший вследствие того, что мы всегда имеем дело со скоростями, ничтожно малыми по сравнению со скоростью света.
Представим, что поезд проносится мимо станционной платформы, имеющей длину 2 400 000 км.
Согласятся ли с этим утверждением пассажиры в поезде? От одного конца платформы до другого поезд пройдет, по показаниям станционных часов, за секунд.
Но у пассажиров есть свои часы, и по ним движение поезда от одного конца платформы до другого займет меньше времени. Как мы уже знаем, оно будет равно всего 6 секундам. Из этого пассажиры с полным правом заключат, что длина платформы вовсе не 2 400 000 км, а 240 000 × 6 = 1 440 000 км.
Мы видим, что длина платформы, с точки зрения покоящейся относительно нее лаборатории, больше, чем с точки зрения лаборатории, относительно которой эта платформа движется. Всякое движущееся тело сокращается в направлении своего движения.
Однако это сокращение не является признаком абсолютности движения: стоит нам переместиться в лаборатории, покоящейся относительно тела, как оно вновь удлинится. Совершенно также пассажиры найдут, что платформа сократилась, а стоящим на ней людям покажется, что сократился поезд (в отношении 6 : 10).
И это будет не обман зрения. То же самое покажут любые приборы, которыми можно воспользоваться, чтобы измерить длину тел.
В связи с обнаруженным сокращением предметов мы должны теперь ввести поправку в наши рассуждения о времени открывания дверей в поезде. Именно когда мы вычисляли момент открывания дверей с точки зрения наблюдателей на станционной платформе, мы считали, что длина движущегося поезда будет такой же, как и покоящегося. Между тем для людей на платформе длина поезда сократилась. Соответственно этому действительный промежуток времени между открыванием дверей, с точки зрения станционных часов, будет в действительности равен не 40 секундам, а всего секундам.
Рисунки ниже изображают поезд и станционную платформу, как они представляются наблюдателям на станции и в поезде.
Мы видим, что на правом рисунке платформа длиннее поезда, а на левом — поезд длиннее платформы. Какая из этих картин соответствует действительности? Вопрос лишен смысла. И то и другое — картины одной и той же объективной действительности, "сфотографированные" с различных точек зрения.