Paradox dvojčat (myslel experiment): Vysvětlení

Hlavním účelem myšlenkový experiment s názvem „paradox dvojčat“ Byl to argument konzistenci a platnosti speciální teorie relativity (STR). Je třeba okamžitě provést rezervaci, že o všech paradox je vlastně nepřichází v úvahu, protože se objeví slovo v předmětu, protože podstatou myšlenkový experiment byl původně chybně interpretován.

Základní myšlenkou SRT

Paradoxem relativity (dvojčata paradox) uvádí, že „pevnou“ pozorovatel vnímá pohybující se objekty, jak tento proces zpomaluje. V souladu se stejným teorie inerciální referenční systém (systém, ve kterém je pohyb volných tělísek dochází rovnoměrně, nebo jsou v klidu) navzájem rovné.

Paradox dvojčat: Krátce

S ohledem na druhý postulát nesoulad vzniká předpoklad speciální relativity. Chcete-li tento problém jasně, že byl požádán, aby posoudila situaci se dvěma dvojčat. One (relativně - Cestovatel) je poslán do kosmického letu a druhý (pecivál) je ponecháno na planetě Zemi.

Formulace dvojčata paradoxu v takových podmínkách obvykle vypadá takto: Assessment pecivál, čas na hodinách, které jsou na dovolené, pohybující se pomalu, což znamená, že když se vrátí, on (cestovatel), hodiny bude zaostávat. Cestovatel, na druhou stranu, vidí, že se pohybuje v poměru k Zemi (což je pecivál s hodinami), a ze svého pohledu, že nastal čas bratrův půjde pomaleji.

Ve skutečnosti jsou dva bratři jsou si rovny, a tím, když budou spolu, jejich hodiny bude ve stejnou dobu. Zároveň se o teorii relativity je třeba hlídat bratr cestovatel. Tato zřejmá porušení symetrie byl viděn jako rozpor teorie.

Twins paradox Einsteinovy teorie relativity

V roce 1905 Albert Einstein odvodit větu, která uvádí, že když v bodě dvojice vzájemně synchronizovány hodiny, můžete přesunout některé z nich po zakřivené uzavřené dráze s konstantní rychlostí, pokud nejste z A (a to to bude vynaloženo, například t sekund), ale v okamžiku, kdy dorazí ukázat méně času než v hodinách, které zůstaly v klidu.

O šest let později, stav paradox této teorie dala Pol Lanzheven. „Zabalené“ ve vizuálním příběhu, brzy získal oblibu i mezi lidmi daleko od vědy. V názoru Langevin, nesrovnalosti v teorii vysvětlit tím, že se vrátí na Zemi, cestovatel se rychle pohybuje.

O dva roky později, Max von Laue byla pokročilá verze, která není významné momenty zrychlení objektu, a skutečnost, že se ocitne v jiném inerciální vztažné soustavě, když se objeví na Zemi.

A konečně v roce 1918 Einstein sám mohl vysvětlit paradox dvojčat přes vliv gravitačního pole v průběhu času.

Vysvětlení paradoxu

twin vysvětlení paradox je poměrně jednoduchý: původní předpoklad rovnosti dvou referenčních rámců je špatné. Cestovatel byl v inerciální vztažné soustavě není po celou dobu (to platí i pro historii hodin).

Jako důsledek, mnoho cítil, že speciální teorie relativity nelze použít k opravě znění dvojčata paradoxu, nebo získat vzájemně nekompatibilní předpovědi.

Všechno, co bylo rozhodnuto, když byla vytvořena obecnou teorii relativity. Dala přesné řešení problému a byl schopen potvrdit, že se jedná o dvojici těch udrží synchronizované hodiny, které jsou v pohybu. Takže nejprve paradoxní úkol dostal obyčejnou stav.

sporné otázky

Spekuluje se, že doba rozběhu je natolik významná pro změnu rychlosti hodin. Ale během četných experimentálních testech se ukázalo, že pod vlivem urychlení plynutí času není zrychlují a zpomalují.

V koncové části dráhy, na kterém jeden z bratrů zrychlené ukazuje pouze některé asymetrie vzniklé mezi cestujícího a gauč brambor.

Ale toto tvrzení nemůže vysvětlit, proč se čas zpomalil jen na pohybující se objekt, a ne v tom, co zůstane samo.

Kontrola praxe

Paradox dvojčat vzorce a věty přesně popsat, ale je to pro osoby neschopné dost obtížné. Pro ty, kteří jsou více nakloněny věřit spíše než v praxi teoretické výpočty, tam byly četné pokusy, jejichž cílem je prokázat nebo vyvrátit teorii relativity.

V jednom případě jsme použili atomové hodiny. Ty se vyznačují vysokou přesností a minimální synchronizována budou potřebovat více než jeden milion let. Umístěna v rovině osobní, letěli kolem Země několikrát, a po přehlídce je docela znatelné zpoždění orloje, který nebude létat. A to navzdory skutečnosti, že rychlost pohybu prvního vzorku hodiny nebylo světlo.

Další příklad: delší životnost miony (těžké elektrony). Tyto elementární částice několika stovek krát těžší, než je obvyklé, má negativní náboj a jsou vytvořeny v horní vrstvě zemské atmosféry působením kosmických paprsků. Jejich rychlost na Zemi jen připustit trochu světla. Když jejich skutečná délka života (2 mikrosekund), budou rozkládat dříve, než se nedotýkejte povrchu planety. Ale v průběhu letu, žijí 15krát déle (30 mikrosekund) a ještě dosáhnout cíle.

Fyzický důvod pro výměnu signálů a paradoxu

Paradox dvojčat vysvětluje fyziku a dostupnější jazyk. Jak dlouho jak tam je let, a to jak dvojče mimo dosah každé zóny do druhé a nemohou v praxi zajistit, aby jejich hodiny se pohybují synchronně. Chcete-li zjistit, kolik přesně zpomaluje pohyb hodin cestovatel může, pokud budeme analyzovat signály, které posílají k sobě navzájem. Toto upravené signály „přesný čas“, vyjádřené jako světelných impulsů a přenos obrazu ciferníku.

Mělo by být zřejmé, že signál nebude přenášen v reálném čase, a v minulosti, protože šíření signálu dochází při určité rychlosti a vyžaduje určitý čas na cestu od zdroje k přijímači.

Správně odhadnout dialog signál může mít za následek pouze s ohledem na Dopplerova efektu: odstraněním zdroje z frekvenční přijímač signálu se sníží, a když se blíží - nárůst.

Formulace vysvětlení v paradoxní situaci

Vysvětlit paradoxy takových příběhů s dvojčaty, můžete použít dva základní způsoby:

1. Pečlivém zvážení dostupných logických konstrukcí pro rozpory a identifikovat logické chyby v řetězci uvažování.
2. Provádění podrobných výpočtů pro posouzení inhibice čas skutečnost, pokud jde o každý z bratrů.

První skupina Výpočetní výrazy založené na stanicích a zapsané v inerciální vztažné soustavě. Z toho vyplývá, že aspekty týkající se zrychlení pohybu ve vztahu k celkové délce letu tak malé, že je lze zanedbat. V některých případech, může vstoupit do třetí inerciální referenční rámec, který se pohybuje přes proti směru proti cestujícího a je použita pro přenos dat z jeho hodiny na zem.

Do druhé skupiny patří výpočtech postavené vzhledem k tomu, že momenty zrychlený pohyb je stále přítomen. Tato skupina sama o sobě je také rozdělena do dvou skupin: jedna aplikuje teorii gravitace (obecné teorie relativity), a druhý - ne. Pokud obecné relativity je zapojen, se předpokládá, že v rovnici objeví gravitační pole, což odpovídá zrychlení systému, a bere v úvahu rychlost změny toku času.

závěr

Všechny diskuse týkající se pomyslné paradoxu, kvůli zdánlivé logické chyby. Bez ohledu na to, jak byly formulovány podmínky problém, aby zajistily, že bratři se ocitli ve zcela symetrických podmínek, to je nemožné. Je důležité mít na paměti, že čas je zpomalen přesně na pohybující se hodiny, které musely projít změnou referenčních rámců, protože současnost událostí je relativní.

Spočítat, kolik času se zpomalil z hlediska každého z bratrů, dvěma způsoby: pomocí jednoduchých úkonů v rámci speciální teorie relativity, nebo se zaměřením na non-inertial vztažné soustavě. Výsledky obou výpočetním obvodu mohou být vzájemně dohodnuty a stejně tak slouží k potvrzení, že pohybující se času je pomalejší.

Na tomto základě lze předpokládat, že převod myšlenkový experiment ve skutečnosti ten, kdo bude mít místo pecivál, opravdu stárnou rychleji než cestující.