ОДНОВРЕМЕННОСТЬ

Одновременность двух событий, происшедших в одной точке пространства, определяется с помощью принципа причинности. Мы говорим, что события одновременны, если ни одно из них не может быть причиной или следствием другого. Или, иными словами, если часы в данной точке — выбранный нами эталон времени — зафиксировали, что оба события произошли в один и тот же момент.

Казалось бы, столь же просто и понять смысл слов: два события одновременно произошли в разных точках. На самом деле все не так очевидно. Попробуем привлечь принцип причинности. Пусть в точке 1 произошло событие А.

Допустим, в нашем распоряжении имелась бы возможность передавать сигналы (информацию) с бесконечной скоростью. Тогда в точке 2 мгновенно можно узнать о событии, происшедшем в точке 1. Информация передается без какой-либо траты времени, и только одноединственное событие В в точке 2 не может оказаться следствием или причиной события А. В этом случае нет какой-либо разницы между понятиями одновременности в одной точке и разных точках пространства. Все сказанное можно сформулировать более четко с помощью представления о синхронных часах, помещенных в разные точки пространства. От одних часов с бесконечной скоростью постоянно посылаем сигналы к другим. Если показания часов 2 в моменты приема сигналов совпадают с показаниями часов 1 в моменты их отправления, то часы 1 и 2, по определению, идут синхронно. Соответственно, одновременными мы называем и события А и В, если по показаниям часов 1 и 2 они произошли в одни и те же моменты. Если бы в классической физике проводили анализ и определение понятия одновременности, то они выглядели бы именно так, как только что было рассказано.

Однако в действительности в природе не существует сигналов, распространяющихся с бесконечной скоростью. Нет возможности передавать сигналы мгновенно. Максимальная скорость распространения сигналов конечна. Тогда прежде, чем в точку 2 придет сигнал о событии 1, пройдет интервал времени (здесь — расстояние между точками 1 и 2, с — скорость сигнала), в течение которого в точке 2 ничего нельзя знать о событии 1. Все, что случится в точке 2 в этом интервале времени, по существу, не может быть причинно связано с событием 1.

Рассматриваемый вариант можно наглядно пояснить с помощью любопытного исторического примера. Известие о смерти Екатерины II фельдъегерь вез из Петербурга в Иркутск 34 дня. (Скорость фельдъегеря практически была максимальной для России тех времен.) Все это время Иркутск жил при правлении Екатерины, хотя в Петербурге уже царствовал Павел I. Иначе говоря, практически принципиально этот отрезок времени разделял возможность причинной связи между точками 1 и 2. Конечно, можно возразить: мы отлично знаем, что существуют скорости, неизмеримо большие, чем скорость конной тройки. Но все же, как определять одновременность, если в природе есть такая максимальная скорость?

Из всего сказанного можно сделать вывод, что понятие одновременности совсем неочевидно (см. Относительности теория).