Чай в чашке спокойно остывает на столе. Но если пронестись мимо с околосветовой скоростью, термометр покажет больше — хотя чай никто не грел. Расчёты подтверждают: стрелка поползёт вверх.
Сто лет назад физики разделились на три лагеря. Одни считали, что движущееся тело остывает, другие — что нагревается, третьи — что температура не меняется вовсе. Авторы новой работы подошли к вопросу с другой стороны. Они взяли энергию вещества — ту самую, что заключена в движении его мельчайших частиц, — и посмотрели, как она выглядит для пролетающего мимо наблюдателя. Оказалось, что энергия вещества растёт с ростом скорости наблюдателя, и вместе с ней растёт эффективная температура — та, которую показал бы термометр.
Главный вывод: температура не является врождённым свойством предмета, как его масса покоя. Она зависит от того, с какой скоростью вы на него смотрите. Это похоже на высоту звука сирены: стоя на месте, слышен один тон, а при быстром движении мимо — другой, хотя сама сирена не меняется. Так и чай в летящем корабле покажется более горячим, хотя его молекулы движутся точно так же, как раньше.
Новый подход связывает два языка описания — язык измерений и язык фундаментальных законов. Температура перестаёт быть одинокой скалярной величиной и становится частью четырёхмерного вектора, который одинаково хорошо работает и в покое, и в движении. Спор столетней давности наконец получил единое разрешение.
Если бы звездолёт разогнался до 87% скорости света, температура реликтового излучения (обычно около –270 °C) показалась бы экипажу комнатной — примерно +20 °C.
В романе «Тау Ноль» Пола Андерсона экипаж звездолёта, неспособный затормозить, разгоняется всё быстрее, и реликтовое излучение снаружи становится смертельно горячим — именно этот эффект.