Twin парадокс (ой эксперимент): түсіндіру

«Twin парадокс» деп аталатын ой эксперимент негізгі мақсаты арнайы салыстырмалық теориясы (STR) консистенциясы және қолданылу терістеу болды. Ол бірден ой эксперимент мәні бастапқыда дұрыс түсіндіріледі, өйткені сөз пән пайда ретінде туралы кез келген парадокс, мәселені жүзеге шын мәнінде екенін, ескерту жасау керек.

ТҚС негізгі идеясы

Парадокс салыстырмалық (егіз парадокс) процесі баяулайды ретінде «тіркелген» бақылаушы қозғалатын нысандарды қабылдайды деп мәлімдейді. бір-бірімен тең бірдей теориясы инерциялық анықтамалық жүйесін (сусымалы денелердің қозғалысы біркелкі жүреді, немесе олар тыныштықта болып табылатын жүйе) сәйкес.

егіздердің: қысқаша

постулаттары сәйкессіздіктерді ескере жорамал туындайды арнайы салыстырмалық. анық, бұл мәселені шешу үшін, ол екі егіз ағайынды бар жағдайды қарауға тапсырылды. One (салыстырмалы - саяхатшылар) Жер шарында қалған ғарыш ұшу жіберіледі, және басқа да (үйкүшік) болып табылады.

Ол қайтып келгенде, ол (саяхатшы), сағат артта түседі, бұл дегеніміз, баяу қозғалатын саяхатшы бар бағалау Домосед, тәулік уақыт,: мұндай жағдайда егіз парадокс тұжырымы әдетте осы сияқты жүріп. Саяхатшы, екінші жағынан, оның тұрғысынан, ол інісінің уақыты баяу барады болды, ол (оның сағаттық отырып Домосед болып табылады) Жерге қатысты қозғалады деп көреді, және.

Шын мәнінде, екі ағайынды тең, және олар бірге болады кезде осылайша, олардың сағат сол уақытта болады. Салыстырмалық теориясы бойынша, сол уақытта ол ағасы-саяхатшы көруге сақтауға тиіс. симметрия Бұл айқын бұзылуы теориясы сәйкессіздік ретінде көрген.

салыстырмалық Эйнштейн теориясының Twins парадокс

1905 жылы, Альберт Эйнштейн кезде нүктесінде бір-бірімен сағат синхрондалған бу, сіз сондай-ақ ұзақ олар жасалған (және осы үшін емес жатқан сияқты тұрақты жылдамдықпен иілген Тұйық контур бойынша олардың кейбіреулері қозғала алады делінген теорема, алынған ол), мысалы, Т секунд жұмсалады, бірақ қазіргі уақытта олар әлі де қалды сағаттан кем уақыт көрсетеді келеді.

Алты жылдан кейін, осы теория парадокс мәртебесі Pol Lanzheven берді. визуалды әңгіме «тасымалданады», ол көп ұзамай, тіпті алыс ғылым адамдар арасында танымал болды. Лингевин пікірінше, теориясы сәйкессіздіктер Жерге қайтып, саяхатшы тез қозғалатын болды, деп түсіндіріледі.

Екі жыл өткен соң, Макс Лауэ озық объектінің жеделдету маңызды сәттерді емес, нұсқасы, және ол жер бетінде пайда болған кезде, ол, сілтеме түрлі инерциялық аясында өзін табады фактісі болды.

Соңында 1918 жылы Эйнштейн өзі уақыт барысы туралы гравитациялық өрісінің әсерінен арқылы егіздердің түсіндіре алар еді.

парадокс түсіндіру

Twin парадокс түсіндіру өте қарапайым: сілтеме екі аясында арасындағы теңдік бастапқы болжам дұрыс емес. саяхатшы инерциялық анықтамалық жүйесінде болды (бұл да тәулік тарихына қолданылады) барлық уақыт емес.

Соның салдарынан, көптеген арнайы салыстырмалық теориясы егіз парадокс тұжырымын түзету үшін пайдаланылады, немесе бір-бірімен болжамдары сыйыспайтын алынуы мүмкін емес деп санайды.

ол құрылған кезде Бәрі шешілді жалпы салыстырмалық теориясын. Ол мәселені үшін нақты шешім берді және ол қозғалыста болады синхронды сағаттар сақтайды сол жұп екенін растау үшін алды. Сондықтан бастапқыда кереғар міндеті қарапайым мәртебесін алды.

даулы мәселелер

үдеу уақыты сағат жылдамдығын өзгерту үшін жеткілікті елеулі екенін сыбыс бар. Бірақ көптеген эксперименттік сынақтар кезінде ол уақыттың өтуін жеделдету әсерінен жеделдету және бәсеңдемейтін емес екенін көрсетті.

траекториясын соңы бөлімінде ағайынды көрсетілгендей бір саяхатшы және үйкүшік арасында туындайтын тек кейбір ассиметрия жедел онда.

уақыт ғана қозғалатын объектінің және емес жалғыз қалады қандай баяулады неге Бірақ бұл мәлімдеме түсіндіре алмайды.

тәжірибесін тексеру

Twin Paradox формулалар мен теоремалар дәл сипаттау, бірақ ол адам біліксіз үшін өте қиын. тәжірибені гөрі теориялық есептеулер сене көп бейім, кім үшін, салыстырмалық теориясын дәлелдеу немесе жоққа бағытталған көптеген эксперименттер болды.

Бір жағдайда, біз пайдаланылған атом сағатын. Олар жоғары дәлдікті сипатталады, және ең аз синхронды олар бір миллионнан астам жыл қажет болады. жолаушы жазықтықта орналасқан, олар Жер айналасында бірнеше рет ұшып, және шоу ұшып емес, тәулік әбден елеулі артта қалуы болып табылады кейін. Ал бірінші үлгісі тәулік қозғалысы жылдамдығы жарық емес еді болғанына қарамастан.

Тағы бір мысал: мюонов ұзағырақ өмір (ауыр электрондар). әдеттегіден ауырлау рет бірнеше жүздеген Бұл элементар бөлшектер, теріс зарядты бар және байланысты ғарыштық сәулелердің әрекетке Жер атмосферасының жоғарғы қабаты қалыптасады. аз ғана жарық түспейтініне Жерге Олардың жылдамдығы. Кезде олардың шынайы өмір сүру ұзақтығы (2 микросекунд), олар ерте планетаның бетіне түртіп қарағанда бұзылады. Бірақ ұшу барысында, олар 15 рет ұзақ (30 микросекунд) өмір сүріп және әлі күнге дейін мақсатқа жету.

сигналдар мен парадокс алмасу үшін физикалық себеп

Twin Paradox физика және одан қолжетімді тілді түсіндіреді. Әзірге ұшу бар сияқты, екі сыңары басқа әрбір аймақтың ауқымынан тыс болып табылады және іс жүзінде олардың сағаттар синхронды қозғалады қамтамасыз ету мүмкін емес. біз олар бір-біріне жіберуге сигналдарды талдау, егер дәл қанша анықтау үшін, саяхатшы аласыз сағат қозғалысын баяулататын. Бұл шартты сигналдар «нақты уақыт», жарық импульсінің немесе бейне трансмиссия сағат бет ретінде көрсетілген.

Бұл сигнал тарату белгілі бір жылдамдықпен жүреді және ресиверге көзден саяхат біраз уақыт қажет, өйткені сигнал, нақты уақыт, және өткен берілуі мүмкін емес деп түсінген жөн.

- өсуін қабылдағыш жиілігін сигнал көзін жою арқылы азаяды, және жақындаған кезде отыр: дұрыс диалог сигнал Доплер әсері тұрғысынан ғана әкелуі мүмкін бағалайсыз.

кереғар жағдай бойынша түсіндіру тұжырымы

егіз осындай әңгімелер парадокс түсіндіруге, сіз екі негізгі жолдарын пайдалануға болады:

1. қайшылықтардың үшін қол жетімді логикалық құрылымдар мұқият қарау және пайымдау тізбегінде логикалық қателерді анықтау.
2. ағайынды әрбір тұрғысынан тежелу факт уақытын бағалауға толық есептеулер жүзеге асыру.

Бірінші топқа есептеу өрнектер станциялары негізделген және енгізілген инерциялық анықтамалық жүйесі. Усыған қозғалысының жеделдету байланысты аспектілері, олар ескермеуге болады, бұл ұшу жалпы ұзындығы қатысты, сондықтан шағын болып табылады. Кейбір жағдайларда, саяхатшы қарсы қарсы бағытта арқылы қозғалатын және жерге оның тәулік деректерді беру үшін пайдаланылады сілтеме үшінші инерциялық жақтауын енгізіңіз мүмкін.

Екінші топ сәттерді қозғалыс әлі де осы болып табылады жеделдетілген ескерсек салынған есептеу кіреді. Бұл топ өзі, сондай-ақ, екі топқа бөлінеді: бір ауырлық (жалпы салыстырмалық) теориясын және басқа да қолданылады - жоқ. Жалпы салыстырмалық тартылған болса, ол теңдеу жеделдету жүйесіне сәйкес, және назарға уақыты өзгеруі ағынының жылдамдығы қабылдайды гравитациялық өріс, пайда деп болжанып отыр.

қорытынды

Кажущийся логикалық қателер салдарынан ойдан парадокс байланысты барлық талқылау. мәселенің шарттары ағайынды мүлдем симметриялы жағдайларда өздерін тауып қамтамасыз ету үшін әзірленді қалай болмасын, бұл мүмкін емес. Бұл іс-шара мезгілде салыстырмалы, себебі уақыт, кадрларды өзгеруіне арқылы жүруге тура келді жылжыту тәулік, дәл баяулады екенін есте ұстағанымыз маңызды болып табылады.

екі жолмен, ағайынды әрбір тұрғысынан баяулады қанша уақыт есептеңіз: арнайы салыстырмалық теориясы шеңберінде қарапайым әрекеттерді пайдаланып, немесе қолма-инерциялық санау назар аудара. екі есептеу тізбектің нәтижелері өзара келісілген және бірдей қозғалатын уақыты сағат баяу екенін растау үшін қызмет болуы мүмкін.

Осы негізде, біз шын мәнінде ой эксперимент аудару орны Домосед өтеді бір, шын мәнінде жылдам саяхатшы қарағанда қартаямыз деп болжауға болады.