Paradoss Twin (esperiment ħsieb): Spjegazzjoni

L-għan ewlieni ta 'esperiment ħsieb imsejjaħ "paradoss twin" kienet iskartar ta' konsistenza u l-validità tat-teorija speċjali ta 'Relatività (STR). Għandu immedjatament jagħmlu riserva, li madwar kwalunkwe paradoss huwa attwalment barra mill-kwistjoni, kif tidher il-kelma fis-suġġett minħabba l-essenza tal-esperiment ħsieb kien interpretat oriġinarjament b'mod żbaljat.

L-idea bażika ta 'SRT

Il-paradoss ta ' Relatività (tewmin paradoss) jiddikjara li "fiss" osservatur jipperċepixxi l-oġġetti li jiċċaqalqu bħala l-proċess imewwet. Skond il-istess sistema teorija inerzjali referenza (sistema fejn il-moviment tal-korpi maħlul iseħħ b'mod uniformi, jew huma waqt il-mistrieħ) daqs xulxin.

Il-paradoss tal-tewmin: fil-qosor

Meta wieħed iqis it-tieni inkonsistenza postulate tinqala assunzjoni ta 'Relatività speċjali. Biex issolvi din il-kwistjoni b'mod ċar, saret talba biex tirrevedi s-sitwazzjoni ma 'l-żewġ aħwa ġemellati. Wieħed (relattivament - Vjaġġatur) jintbagħat lill-ispazju tat-titjira, u l-oħra (patata couch) jitħalla fuq il-pjaneta Dinja.

Il-kliem tal-paradoss tewmin f'kundizzjonijiet bħal dawn normalment tmur bħal dan: homebody Valutazzjoni, ħin fuq l-arloġġ, li huma fil-vjaġġatur, li jiċċaqalqu bil-mod, li jfisser li meta huwa jirritorna, huwa (il-vjaġġatur), l-arloġġ se jaqgħu lura. Vjaġġatur, min-naħa l-oħra, jara li ma jimxix relattiv għall-Dinja (li huwa homebody ma arloġġ tiegħu), u, mill-perspettiva tiegħu, kien żmien ħuh se jmorru aktar bil-mod.

Fil-fatt, iż-żewġ aħwa huma ugwali, u għalhekk, meta se jkunu flimkien, sigħat se jkun l-istess ħin. Fl-istess ħin fuq it-teorija ta 'Relatività għandu jżomm għassa brother vjaġġatur. Dan il-ksur apparenti ta 'simetrija kienet meqjusa bħala inkonsistenza tat-teorija.

Tewmin paradoss tat-teorija Einstein tal-relatività

Fl-1905, Albert Einstein derivati teorema, li jgħid li meta fil-punt A par sinkronizzat ma 'kull siegħa oħra, inti tista' timxi xi wħud minnhom tul passaġġ magħluqa mgħawġa b'veloċità kostanti sakemm dawn mhux qed magħmula minn A (u għal dan dan se jintefqu, per eżempju, t sekondi), iżda fil-mument li jaslu juru inqas ħin mis-sigħat li baqgħu xorta.

Sitt snin wara, l-istatus tal-paradoss ta 'din it-teorija taw Pol Lanzheven. "Imkebbeb" fi storja viżwali, hi malajr kisbet popolarità anki fost in-nies bogħod mix-xjenza. Fil-fehma tal-Langevin, inkonsistenzi fil-teorija spjegat mill-fatt li, jirritornaw lejn id-dinja, il-vjaġġatur kien miexi malajr.

Sentejn wara, Max von Laue kien verżjoni avvanzata li mhix f'mumenti sinifikanti tal-aċċelerazzjoni tal-oġġett, u l-fatt li hu jsib ruħu fil-qafas inerzjali differenti ta 'referenza, meta jidher fid-Dinja.

Fl-aħħarnett fl-1918 Einstein innifsu jista 'jispjega l-paradoss ta' tewmin bl-influwenza tal-kamp gravitazzjonali fuq il-kors ta 'żmien.

L-ispjegazzjoni tal-paradoss

Spjegazzjoni paradoss żewġ livelli huwa pjuttost sempliċi: l-assunzjoni oriġinali ta 'l-ugwaljanza bejn iż-żewġ oqsfa ta' referenza hija żbaljata. Il-vjaġġatur kien fis-sistema ta 'referenza inerzjali mhux il-ħin kollu (dan japplika wkoll għall-istorja tal-arloġġ).

Bħala konsegwenza, ħafna ħassew li t-teorija speċjali ta 'Relatività ma jistgħux jintużaw biex jikkoreġu l-kliem tal-paradoss tewmin, jew miksuba inkompatibbli ma' kull tbassir oħra.

Kollox ġiet solvuta meta kien maħluq il teorija ġenerali tal Relatività. Hija taw soluzzjoni eżatta għall-problema u kienet kapaċi li jikkonfermaw illi huwa ta 'par ta' dawk se żżomm arloġġi sinkronizzat li huma fil-mozzjoni. Allura inizjalment kompitu paradossali irċieva istatus ordinarja.

kwistjonijiet kontenzjużi

Hemm spekulazzjoni li l-ħin aċċelerazzjoni hija sinifikanti biżżejjed biex jibdlu l-veloċità arloġġ. Iżda matul it-testijiet sperimentali bosta ġie muri li taħt l-influwenza ta 'aċċellerazzjoni-mogħdija taż-żmien ma taċċellera u tonqos.

Fit-taqsima aħħar tat-trajettorja fuq liema waħda mill-aħwa aċċellerata turi biss ftit asimetrija li tinqala 'bejn il-vjaġġatur u l-patata couch.

Iżda din id-dikjarazzjoni ma tistax tispjega għaliex il-ħin huwa batta biss fi oġġett li jiċċaqlaq u mhux dak li jibqa waħdu.

prattika iċċekkjar

Twin formuli Paradoss u teoremi jiddeskrivu eżattament, iżda huwa għal persuna inkompetenti pjuttost diffiċli. Għal dawk li huma aktar inklinati li jafdaw l-prattika aktar milli kalkoli teoretiċi, kien hemm diversi esperimenti mmirati li jikkonferma jew jikkonfuta l-teorija ta 'Relatività.

F'każ wieħed, użajna arloġġ atomiku. Huma kkaratterizzati minn ta 'preċiżjoni għolja, u minimu minn sync dawn se jkollhom bżonn aktar minn miljun sena. Jitqiegħdu pjan tal-passiġġieri, dawn tellgħu madwar l-Earth diversi drabi, u wara l-ispettaklu huwa intervall pjuttost notevoli tal-arloġġ li mhux se jtiru. U minkejja l-fatt li l-veloċità moviment ta 'l-ewwel arloġġ kampjun ma kienx d-dawl.

Eżempju ieħor: ħajja itwal ta 'muons (elettroni tqal). Dawn il-partiċelli elementari ta 'diversi mijiet ta' drabi itqal mis-soltu, ikollhom ħlas negattivi u huma ffurmati fis-saff ta 'fuq tal-atmosfera tad-dinja minħabba l-azzjoni ta' raġġi kożmika. veloċità tagħhom għall-Dinja biss li tikkonċedi ftit dawl. Meta għomor tal-ħajja vera tagħhom (2 mikrosekondi), dawn tmermir kmieni milli tmiss il-wiċċ tal-pjaneta. Iżda fil-kors tat-titjira, jgħixu 15 darbiet itwal (30 mikrosekondi) u xorta jintlaħaq l-għan.

Ir-raġuni fiżika għall-iskambju ta 'sinjali u paradoss

Twin Paradoss jispjega l-fiżika u lingwaġġ aktar aċċessibbli. Sakemm ikun hemm titjira, kemm twin brother huma barra mill-firxa ta 'kull żona għal oħra u ma jistgħux fil-prattika jiżguraw li l-arloġġi tagħhom mexjin synchronously. Biex tiddetermina eżatt kemm imewwet il-moviment ta 'sigħat-vjaġġatur jista', jekk aħna tanalizza l-sinjali li huma jibagħtu lil xulxin. Dan is-sinjali "ħin preċiż" kondizzjonati, espress bħala impulsi tad-dawl jew arloġġ wiċċ trasmissjoni tal-video.

Għandu jkun mifhum li s-sinjal mhux se tiġi trażmessa fil-ħin reali, u fil-passat, peress li l-propagazzjoni sinjal iseħħ b'veloċità ċerti u jeħtieġ xi żmien biex jivvjaġġaw mill-għajn sad-riċevitur.

Sew jistmaw is-sinjal djalogu jista 'jirriżulta biss minħabba l-effett Doppler: billi tneħħi s-sors mis-sinjal frekwenza riċevitur huwa mnaqqas, u meta javviċinaw - żieda.

Il-kliem ta 'l-ispjegazzjoni f'sitwazzjoni paradossali

Biex jispjega l-paradossi ta 'stejjer bħal dawn ma tewmin, inti tista' tuża żewġ modi bażiċi:

1. Konsiderazzjoni attenta ta 'l-constructs loġika disponibbli għall kontradizzjonijiet u tidentifika żbalji ta' interpretazzjoni fil-katina ta 'motivazzjoni.
2. Implimentazzjoni ta 'kalkoli dettaljati li tevalwa inibizzjoni fatt time skond kull wieħed mill-aħwa.

L-espressjonijiet komputazzjoni ewwel grupp ibbażati fuq l-istazzjonijiet u mdaħħla fis- sistema ta 'referenza inerzjali. L-implikazzjoni hija li l-aspetti relatati mal-aċċelerazzjoni tal-moviment tant hija żgħira meta mqabbla mal-tul totali tat-titjira, li jkunu jistgħu jiġu traskurati. F'xi każijiet, jista 'jdaħħal qafas inerzjali terz ta' referenza li tkun miexja permezz kontra d-direzzjoni kontra l-vjaġġatur u jintuża biex jittrasferixxi data minn arloġġ tiegħu lejn l-art.

It-tieni grupp jinkludi jikkalkolaw il mibnija minħabba l-fatt li l-mumenti mgħaġġla mozzjoni għadu preżenti. Dan il-grupp innifsu huwa wkoll maqsum f'żewġ gruppi: wieħed japplika l-teorija tal-gravità (Relatività ġenerali), u l-oħra - l-ebda. Jekk Relatività ġenerali huwa involut, huwa preżunt li fl-ekwazzjoni jidher qasam gravitazzjonali, li jikkorrispondi għas-sistema aċċelerazzjoni, u jieħu kont tal-rata tal-fluss bidla fil-ħin.

konklużjoni

diskussjonijiet kollha relatati mal-paradoss immaġinarja, minħabba żball loġiku seeming. Ma jimpurtax kif il-kondizzjonijiet tal-problema tfasslu biex jiġi żgurat li l-aħwa sabu ruħhom fi kondizzjonijiet kompletament simetriċi, huwa impossibbli. Huwa importanti li wieħed iżomm f'moħħu li diġà huwa naqas preċiżament fuq l-arloġġ jiċċaqilqu, li kellhom jgħaddu minn bidla ta 'frejms ta' referenza, minħabba li l-simultanjetà avveniment huwa relattiv.

Jikkalkula kemm żmien ikun naqas mill-punt di vista ta 'kull aħwa, f'żewġ modi: l-użu l-azzjonijiet sempliċi fil-qafas tat-teorija speċjali ta' Relatività, jew jiffukaw fuq il-qafas ta 'referenza mhux inerzjali. Ir-riżultati taż-żewġ ċirkwit kompjuters tista jkun hemm ftehim reċiproku u ugwalment iservu biex jikkonfermaw li l-ħin arloġġ li jiċċaqilqu hija aktar baxxa.

Fuq din il-bażi, nistgħu nassumu li t-trasferiment ta 'l-esperiment ħsieb fir-realtà l-waħda li se tieħu l-homebody post, verament jikber fl-età aktar mgħaġġla mill-vjaġġatur.