Paradox dvojčiat (myslel experiment): Vysvetlenie

Hlavným účelom myšlienkový experiment s názvom "paradox dvojčiat" Bol to argument konzistenciu a platnosti špeciálnej teórie relativity (STR). Je potrebné okamžite vykonať rezerváciu, že o všetkých paradox je vlastne neprichádza do úvahy, pretože sa objaví slovo v predmete, pretože podstatou myšlienkový experiment bol pôvodne chybne interpretovaný.

Základnou myšlienkou SRT

Paradoxom relativity (dvojčatá paradox) uvádza, že "pevnú" pozorovateľ vníma pohybujúce sa objekty, ako tento proces spomaľuje. V súlade s rovnakým teórie inerciálnej referenčný systém (systém, v ktorom je pohyb voľných teliesok dochádza rovnomerne, alebo sú v pokoji) navzájom rovné.

Paradox dvojčiat: Krátko

S ohľadom na druhý postulát nesúlad vzniká predpoklad špeciálnej relativity. Ak chcete tento problém jasne, že bol požiadaný, aby posúdila situáciu s dvoma dvojčiat. One (relatívne - Cestovateľ) je poslaný do kozmického letu a druhý (pecivál) je ponechané na planéte Zem.

Formulácia dvojčatá paradoxu v takých podmienkach zvyčajne vyzerá takto: Assessment pecivál, čas na hodinách, ktoré sú na dovolenke, pohybujúce sa pomaly, čo znamená, že keď sa vráti, on (cestovateľ), hodiny bude zaostávať. Cestovateľ, na druhú stranu, vidí, že sa pohybuje v pomere k Zemi (čo je pecivál s hodinami), a zo svojho pohľadu, že nastal čas bratov pôjde pomalšie.

V skutočnosti sú dvaja bratia sú si rovné, a tým, keď budú spolu, ich hodiny bude v rovnakom čase. Zároveň sa o teórii relativity treba strážiť brat cestovateľ. Táto zrejmá porušenie symetrie bol videný ako rozpor teórie.

Twins paradox Einsteinovej teórie relativity

V roku 1905 Albert Einstein odvodiť vetu, ktorá uvádza, že keď v bode dvojica vzájomne synchronizované hodiny, môžete presunúť niektoré z nich po zakrivené uzavretej dráhe s konštantnou rýchlosťou, ak nie ste z A (a to to bude vynaložených, napríklad t sekúnd), ale v okamihu, keď dorazí ukázať menej času než v hodinách, ktoré zostali v pokoji.

O šesť rokov neskôr, stav paradox tejto teórie dala Pol Lanzheven. "Zabalené" vo vizuálnom príbehu, čoskoro získal obľubu aj medzi ľuďmi ďaleko od vedy. V názoru Langevin, nezrovnalosti v teórii vysvetliť tým, že sa vráti na Zem, cestovateľ sa rýchlo pohybuje.

O dva roky neskôr, Max von Laue bola pokročilá verzia, ktorá nie je významné momenty zrýchlenie objektu, a skutočnosť, že sa ocitne v inom inerciálnej sústave, keď sa objaví na Zemi.

A konečne v roku 1918 Einstein sám mohol vysvetliť paradox dvojčiat cez vplyv gravitačného poľa v priebehu času.

vysvetlenie paradoxu

twin vysvetlenie paradox je pomerne jednoduchý: pôvodný predpoklad rovnosti dvoch referenčných rámcov je zlé. Cestovateľ bol v inerciálnej sústave nie je po celú dobu (to platí aj pre históriu hodín).

Ako dôsledok, mnoho cítil, že špeciálna teória relativity nemožno použiť na opravu znenia dvojčatá paradoxu, alebo získať vzájomne nekompatibilné predpovede.

Všetko, čo bolo rozhodnuté, keď bola vytvorená všeobecnú teóriu relativity. Dala presné riešenie problému a bol schopný potvrdiť, že sa jedná o dvojicu tých udrží synchronizované hodiny, ktoré sú v pohybe. Takže najprv paradoxné úlohu dostal obyčajnú stav.

sporné otázky

Špekuluje sa, že doba rozbehu je natoľko významná pre zmenu rýchlosti hodín. Ale počas početných experimentálnych testoch sa ukázalo, že pod vplyvom urýchlenie plynutie času nie je zrýchľujú a spomaľujú.

V koncovej časti dráhy, na ktorom jeden z bratov zrýchlené ukazuje len niektoré asymetria vzniknuté medzi cestujúceho a gauč zemiakov.

Ale toto tvrdenie nemôže vysvetliť, prečo sa čas spomalil len na pohybujúci sa objekt, a nie v tom, čo ostane samo.

kontrola praxe

Paradox dvojčiat vzorce a vety presne popísať, ale je to pre osoby neschopné dosť ťažké. Pre tých, ktorí sú viac naklonené veriť skôr ako v praxi teoretické výpočty, tam boli početné pokusy, ktorých cieľom je preukázať alebo vyvrátiť teóriu relativity.

V jednom prípade sme použili atómové hodiny. Tie sa vyznačujú vysokou presnosťou a minimálnou synchronizovaná budú potrebovať viac ako jeden milión rokov. Umiestnená v rovine osobné, leteli okolo Zeme niekoľkokrát, a po prehliadke je celkom znateľné oneskorenie orloja, ktorý nebude lietať. A to napriek skutočnosti, že rýchlosť pohybu prvej vzorky hodiny nebolo svetlo.

Ďalší príklad: dlhšia životnosť mióny (ťažké elektróny). Tieto elementárne častice niekoľkých stoviek krát ťažšie, než je obvyklé, má negatívny náboj a sú vytvorené v hornej vrstve zemskej atmosféry pôsobením kozmických lúčov. Ich rýchlosť na Zemi len pripustiť trochu svetla. Keď ich skutočná dĺžka života (2 mikrosekúnd), budú rozkladať skôr, než sa nedotýkajte povrchu planéty. Ale v priebehu letu, žijú 15krát dlhšie (30 mikrosekúnd) a ešte dosiahnuť cieľ.

Fyzický dôvod na výmenu signálov a paradoxu

Paradox dvojčiat vysvetľuje fyziku a dostupnejšie jazyk. Ako dlho ako tam je rokov, a to ako dvojča mimo dosahu každej zóny do druhej a nemôžu v praxi zabezpečiť, aby ich hodiny sa pohybujú synchrónne. Ak chcete zistiť, koľko presne spomaľuje pohyb hodín cestovateľ môže, ak budeme analyzovať signály, ktoré posielajú k sebe navzájom. Toto upravené signály "presný čas", vyjadrené ako svetelných impulzov a prenos obrazu ciferníku.

Malo by byť zrejmé, že signál nebude prenášaný v reálnom čase, a v minulosti, pretože šírenie signálu dochádza pri určitej rýchlosti a vyžaduje určitý čas na cestu od zdroja k prijímaču.

Správne odhadnúť dialóg signál môže mať za následok len s ohľadom na Dopplerovho efektu: odstránením zdroje z frekvenčný prijímač signálu sa zníži, a keď sa blíži - nárast.

Formulácia vysvetlenie v paradoxnej situácii

Vysvetliť paradoxy takých príbehov s dvojčatami, môžete použiť dva základné spôsoby:

1. Starostlivom zvážení dostupných logických konštrukcií pre rozpory a identifikovať logické chyby v reťazci uvažovania.
2. Vykonávanie podrobných výpočtov pre posúdenie inhibícia čas skutočnosť, pokiaľ ide o každý z bratov.

Prvá skupina Výpočtová výrazy založené na staniciach a zapísané v inerciálnej sústave. Z toho vyplýva, že aspekty týkajúce sa zrýchlenie pohybu vo vzťahu k celkovej dĺžke letu tak malé, že ich možno zanedbať. V niektorých prípadoch, môže vstúpiť do tretej inerciálnej referenčný rámec, ktorý sa pohybuje cez proti smeru proti cestujúceho a je použitá pre prenos dát z jeho hodiny na zem.

Do druhej skupiny patria výpočtoch postavené vzhľadom k tomu, že momenty zrýchlený pohyb je stále prítomný. Táto skupina sama o sebe je tiež rozdelená do dvoch skupín: jedna aplikuje teóriu gravitácie (všeobecnej teórie relativity), a druhý - nie. Ak všeobecnej relativity je zapojený, sa predpokladá, že v rovnici objavia gravitačné pole, čo zodpovedá zrýchlenie systému, a berie do úvahy rýchlosť zmeny toku času.

záver

Všetky diskusie týkajúce sa pomyselnej paradoxu, kvôli zdanlivé logické chyby. Bez ohľadu na to, ako boli formulované podmienky problém, aby zabezpečili, že bratia sa ocitli v úplne symetrických podmienok, to je nemožné. Je dôležité mať na pamäti, že čas je spomalený presne na pohybujúce sa hodiny, ktoré museli prejsť zmenou referenčných rámcov, pretože súčasnosť udalostí je relatívna.

Spočítať, koľko času sa spomalil z hľadiska každého z bratov, dvoma spôsobmi: pomocou jednoduchých úkonov v rámci špeciálnej teórie relativity, alebo so zameraním na non-Inertial vzťažnej sústave. Výsledky oboch výpočtovom obvode môžu byť vzájomne dohodnuté a rovnako tak slúži na potvrdenie, že pohybujúce sa času je pomalší.

Na tomto základe možno predpokladať, že prevod myšlienkový experiment v skutočnosti ten, kto bude mať miesto pecivál, naozaj starnú rýchlejšie ako cestujúci.