Scopul principal al unui experiment de gândire numit „paradoxul gemene“ a fost o respingere de consistență și validitatea teoriei speciale a relativității (STR). Acesta ar trebui să facă imediat o rezervare, ca orice paradox este de fapt iese din discuție, după cum cuvântul apare în subiect, deoarece esența experimentului gândirii a fost interpretată inițial incorect.
Ideea de bază a SRT
Paradoxul relativității (gemeni paradox) afirmă că observatorul „fix“ percepe obiectele în mișcare pe măsură ce procesul încetinește. În conformitate cu același sistem de referință inerțial teorie (un sistem în care mișcarea corpurilor libere are loc în mod uniform, sau ele sunt în repaus), egale între ele.
Paradoxul gemenilor: pe scurt
Având în vedere a doua neconcordanța postulat apare ipoteza relativității. Pentru a rezolva această problemă în mod clar, a fost solicitat să revizuiască situația cu cei doi frați gemeni. One (relativ - Traveller) este trimis la zborul spațiu, iar celălalt (canapea de cartofi) este lăsat pe planeta Pământ.
Formularea paradoxul gemenilor în astfel de condiții merge, de obicei, astfel: homebody de evaluare, timp pe ceas, care se află la călător, se deplasează încet, ceea ce înseamnă că, atunci când se va întoarce, (călătorului), ceasul va rămâne în urmă. Traveler, pe de altă parte, vede că se mișcă față de Pământ (care este un homebody cu ceasul), și, din perspectiva lui, era timpul fratelui său va merge mai încet.
De fapt, cei doi frați sunt egali, și, prin urmare, atunci când acestea vor fi împreună, orele lor vor fi, în același timp. În același timp, pe teoria relativității trebuie să păstreze ceas frate-călător. Această încălcare aparentă de simetrie a fost văzută ca o neconcordanță a teoriei.
Gemeni paradox al teoriei relativității a lui Einstein
În 1905, Albert Einstein a derivat o teorema, care prevede că, atunci când la punctul O pereche de sincronizate cu fiecare alte ore, puteți muta unele dintre ele de-a lungul unui traseu închis curbat, cu o viteză constantă, atâta timp cât acestea nu sunt realizate dintr-un (și la această Acesta va fi cheltuită, de exemplu, t secunde), dar în momentul în care ajung arată mai puțin timp decât orele care au rămas încă.
Șase ani mai târziu, statutul de paradoxul acestei teorii a dat Pol Lanzheven. „Înfășurat“ într-o poveste vizuală, ea a câștigat popularitate în curând chiar și în rândul oamenilor departe de știință. În opinia Langevin, incoerențe în teoria explică prin faptul că, revenind pe Pământ, călătorul se deplasează rapid.
Doi ani mai târziu, Max von Laue a fost versiune avansată, care nu este momente semnificative de accelerare a obiectului, și faptul că el se găsește într-un cadru inerțial diferit de referință, atunci când apare pe Pământ.
În cele din urmă, în 1918 Einstein însuși ar putea explica paradoxul gemenilor prin influența câmpului gravitațional pe parcursul timpului.
Explicația paradoxului
geamăn explicație paradox este destul de simplu: presupunerea inițială a egalității între cele două cadre de referință este greșită. Călătorul era în sistemul de referință inerțial nu este tot timpul (acest lucru este valabil și pentru istoria ceasului).
În consecință, mulți au considerat că teoria specială a relativității nu poate fi utilizată pentru a corecta formularea paradoxul gemenilor, sau obținut incompatibile predicții.
Totul a fost rezolvat când a fost creat teoria generală a relativității. Ea a dat o soluție exactă pentru problema și a fost în măsură să confirme că este de o pereche de cei care vor păstra ceasurile sincronizate, care sunt în mișcare. Deci, inițial, sarcina paradoxală a primit un statut obișnuit.
problemele litigioase
Există speculații că timpul de accelerare este suficient de semnificativă pentru a schimba viteza de ceas. Dar, în timpul numeroaselor teste experimentale, sa demonstrat că sub influența accelerarea trecerii timpului nu accelerează și decelera.
În secțiunea de capăt a traiectoriei pe care unul dintre frați accelerat arată doar unele asimetrie apărute între călător și cartofi canapea.
Dar această afirmație nu se poate explica de ce timpul este încetinit doar la un obiect în mișcare și nu în ceea ce rămâne singur.
verificarea practică
Twin formule Paradox și teoreme descriu exact, dar este pentru o persoană incompetent destul de dificil. Pentru cei care sunt mai înclinați să aibă încredere în practică, mai degrabă decât calculele teoretice, au existat numeroase experimente menite să confirme sau să infirme teoria relativității.
Într-un caz, am folosit un ceas atomic. Acestea sunt caracterizate de înaltă precizie, și minim de sincronizare vor avea nevoie de mai mult de un milion de ani. Plasate într-un avion de pasageri, au zburat în jurul Pământului de mai multe ori, iar după spectacol este lag destul de vizibile a ceasului, care nu va zbura. Și în ciuda faptului că viteza de deplasare a primului ceas de probă nu a fost lumina.
Un alt exemplu: o viață mai lungă a muonilor (electroni grele). Aceste particule elementare de mai multe sute de ori mai grele decât de obicei, au o sarcină negativă și sunt formate în stratul superior al atmosferei terestre, datorită acțiunii razelor cosmice. Viteza lor pe Pământ numai să cedeze un pic de lumină. Când lor speranța de viață adevărată (2 microsecunde), s-ar dezintegra mai devreme decât atinge suprafața planetei. Dar, în cursul zborului, care trăiesc de 15 ori mai mare (30 microsecunde) și să ajungă în continuare obiectivul.
Motivul fizic pentru schimbul de semnale și paradox
Trebuie înțeles faptul că semnalul nu vor fi transmise în timp real, și în trecut, deoarece propagarea semnalului are loc la o anumită viteză și necesită ceva timp pentru a călători de la sursa la receptor.
În mod corespunzător estimează semnalul de dialog poate avea ca rezultat doar în vederea efectului Doppler: prin eliminarea sursei de semnal de frecvență receptor este redusă, iar atunci când se apropie - creșterea.
Formularea explicația într-o situație paradoxală
Pentru a explica paradoxurile acestor povești cu gemeni, puteți utiliza două moduri de bază:
- O analiză atentă a constructelor logice disponibile pentru contradicții și de a identifica erorile logice în lanțul de raționament.
- Punerea în aplicare a calculelor detaliate pentru a evalua inhibarea timpului de fapt, în ceea ce privește fiecare dintre frați.
Primul grup expresii de calcul bazate pe stațiile și introduse în sistemul de referință inerțial. Implicația este că aspectele legate de accelerarea mișcării este atât de mică în raport cu lungimea totală a zborului, că acestea pot fi neglijate. În unele cazuri, se poate introduce un al treilea cadru inerțial de referință, care se deplasează prin direcția opusă față de călător și este utilizat pentru a transfera date de la ceasul la pământ.
Al doilea grup include Calculând construit, dat fiind faptul că momentele accelerate de mișcare este încă prezentă. Acest grup în sine este, de asemenea, împărțite în două grupe: una se aplică teoria gravitației (relativității generale), iar celălalt - nr. Dacă relativitatea generală este implicată, se presupune că în ecuație apare câmpul gravitațional, care corespunde sistemului de accelerație, și ia în considerare debitul schimbare de timp.
concluzie
Toate discuțiile legate de paradoxul imaginar, din cauza unei erori de logică aparentă. Nu contează modul în care au fost formulate condițiile problemei pentru a se asigura că frații se aflau într-un condiții complet simetrice, este imposibil. Este important să se țină cont de faptul că timpul este încetinit tocmai pe ceas în mișcare, care a trebuit să treacă printr-o schimbare de cadre de referință, deoarece simultaneitatea evenimentului este relativă.
Calculați cât de mult timp a încetinit din punctul de vedere al fiecăruia dintre frați, în două moduri: folosind acțiuni simple în cadrul teoriei speciale a relativității, sau concentrându-se pe cadrul de referință neinertiale. Rezultatele ambelor circuit de calcul poate fi stabilit de comun acord și în egală măsură să servească pentru a confirma faptul că timpul de mișcare ceas este mai lent.
Pe această bază, putem presupune că transferul experimentului gândirii, în realitate, cel care va lua locul homebody, să crească într-adevăr vechi mai repede decât călătorului.
