В связи со вчерашней посадкой ровера Perseverance на Марс. Хотите почувствовать себя обладателем тайного знания, недоступного простым смертным? Сейчас устроим.
Рецепт простой: берём специальную теорию относительности (СТО), которая описывает механику и кинематику движения при около-световых скоростях и обнаруживаем, что в ней скорость света является инвариантом при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой. Что это значит? Это значит, что в любой инерциальной системе (то есть такой, которая движется не под ускорением) скорость света одинакова во всех любых других инерциальных системах, даже если они куда-то движутся относительной нашей. И даже не важно с какой скоростью и в какую сторону.
Из этого, кстати, следует один прикольный мозго-выносящий вывод, который мельком упоминается в учебниках и тут же забывается навсегда — в инерциальной системе сумма любых досветовых скоростей не может превысить световую. Ибо так завещал великий Хендрик Лоренц, который понатыкал своих коэффициентов в преобразования имени самого себя.
Но мы отвлеклись. Что с ровером? С ним-то всё в порядке, а вот многочисленные восторженные стримы, статьи, заметки и подкасты как с цепи сорвались — мол, сейчас сигнал с Марса идёт до Земли 11 с половиной минут, поэтому мы не можем следить за посадкой и управлять ею в режиме реального времени, поэтому там рулит посадкой автоматика с машинным обучением, и вот когда к нам придёт сигнал об успехе, то это значит, что ровер уже сел 11 с половиной минут назад. Ну и всё в таком духе.
И, чёрт побери, даже, на первый взгляд, технически грамотные люди, вроде бы не первый год разбирающиеся в тематике космоса, астрономии, небесной механике и всём прочем, радостно несут эту чушь мощными потоками. Так вот, ответственно заявляю, эта чушь — чушь!
Нет никакой «задержки на 11 с половиной минут»! То есть да — сигнал с Марса сейчас идёт именно столько времени, если измерять это время в такой системе, где Земля и Марс более-менее спокойны. Но это не «задержка» относительно того времени события, о котором мы знаем, что оно наступило по нашим часам, то есть сигнал о котором вышел с Марса в нашу сторону. Почему? Потому, что в СТО «одновременность» точно так же относительна, как и скорость и точно так же не может превысить скорость света в инерциальной системе!
Если, например, на Землю пришёл сигнал с Марса о посадке ровера ровно в тот момент, как на Земле кто-то чихнул, то эти два события — посадка ровера и чих — произошли одновременно! А вовсе не с разницей в 11 с половиной минут! Это потому, что сама «одновременность» летела на Землю вместе с сигналом, распространяясь волнами от эпицентра самого события одновременности.
Заглянем на минутку к астрономам. Там ведь об астрономических событиях вроде взрыва сверхновых или образования чего-нибудь заметного не говорят, что это произошло столько-то миллионов или миллиардов лет назад — нет, там считается что это происходит «прямо сейчас», вот как наблюдаем, так и происходит. Естественно, отдавая себе отчёт в расстоянии, которое понадобилось преодолеть свету, чтобы мы могли это наблюдать.
Но позвольте, если бы на Земле существовал супер-пупер телескоп, в который бы было оптически видно посадку Perseverance, то сигнал с MRO об успешной посадке пришёл бы на Землю сразу после того, как мы в этот телескоп смогли бы увидеть саму посадку. Сразу после, а не через 11 с половиной минут! Потому, что и оптическому сигналу понадобились бы те же самые 11 с половиной минут, чтобы долететь с Марса до Земли. Тот факт, что это событие было запланировано, ничего не меняет в том, что фронт «одновременности» не мгновенный, а точно так же «летит» со скоростью света, как и радио- и оптические сигналы.
Это такой себе mind trick, вызванный тем, что люди привыкли считать свою инерциальную систему отсчёта какой-то более особенной, чем бесконечное множество других, а также тем, что расстояния таких порядков, как сотни миллионов километров тяжело воспринимаются сознанием, привыкшим оперировать более бытовыми величинами. Что-то вроде «северно-полушарного шовинизма», когда мы подсознательно удивляемся, как это в январе в Австралии лето, или воспринимаем карту мира с югом вверху как нечто неестественное.
И, разумеется, всё это не более чем попытка праздно доколупаться, о чём и заголовок статьи. Счастья вам.
