Paradoxa dels bessons (experiment pensat): Explicació

El propòsit principal d'un experiment de pensament anomenada "paradoxa dels bessons" era una refutació de la consistència i la validesa de la teoria especial de la relativitat (STR). Immediatament s'ha de fer una reserva, que gairebé qualsevol paradoxa és en realitat fora de la qüestió, ja que la paraula apareix en el tema perquè l'essència de l'experiment va ser interpretat originalment de forma incorrecta.

La idea bàsica de la TER

La paradoxa de la relativitat (paradoxa dels bessons) estableix que observador "fixa" percep els objectes en moviment com el procés s'alenteix. De conformitat amb el mateix sistema teoria inercial de referència (un sistema en què el moviment dels cossos solts es produeix de manera uniforme, o estan en repòs) iguals entre si.

La paradoxa dels bessons: breument

Tenint en compte la segona inconsistència sorgeix postulat hipòtesis de la relativitat especial. Per resoldre aquest problema amb claredat, es va sol·licitar a la situació amb els dos germans bessons. Una (relativament - Viatger) s'envia al vol espacial, i l'altre (addicte a la televisió) es deixa al planeta Terra.

La redacció de la paradoxa dels bessons en tals condicions en general és la següent: casolana avaluació, temps en el rellotge, que estan en el viatger, movent-se lentament, el que significa que quan torni, ell (el viatger), el rellotge es quedarà enrere. Viatger, per contra, veu que es mou en relació a la Terra (que és una persona casolana amb el seu rellotge), i, des del seu punt de vista, que era el moment del seu germà va a anar més a poc a poc.

De fet, els dos germans són iguals, i per tant, quan van a estar junts, les seves hores seran al mateix temps. Alhora, en la teoria de la relativitat s'ha de mantenir el rellotge germà-viatger. Aquesta aparent violació de simetria va ser vist com una inconsistència de la teoria.

Paradoxa dels bessons de la teoria de la relativitat d'Einstein

El 1905, Albert Einstein deriva un teorema, el qual estableix que quan en el punt Un parell de ajustats entre ells hores, pot desplaçar alguns d'ells al llarg d'una trajectòria tancada corba amb una velocitat constant, sempre que ells no estan fets d'A (i amb aquest es va passar, per exemple, t segons), però en el moment en què arriben mostren menys temps que les hores que encara quedaven.

Sis anys més tard, l'estat de la paradoxa d'aquesta teoria va donar Pol Lanzheven. "Envoltada" en una història visual, aviat va guanyar popularitat fins i tot entre les persones allunyades de la ciència. En l'opinió de la Langevin, les inconsistències en la teoria s'explica pel fet que, tornant a la Terra, el viatger es mou ràpidament.

Dos anys més tard, Max von Laue va ser la versió avançada que no és moments significatius de l'acceleració de l'objecte, i el fet que ell es troba en un sistema inercial de referència diferent, quan apareix a la Terra.

Finalment el 1918 el propi Einstein podria explicar la paradoxa dels bessons a través de la influència del camp gravitatori en el curs del temps.

L'explicació de la paradoxa

doble paradoxa explicació és molt senzilla: la suposició original d'igualtat entre els dos marcs de referència és incorrecta. El viatger era al sistema de referència inercial no és tot el temps (això també s'aplica a la història del rellotge).

Com a conseqüència, molts van sentir que la teoria especial de la relativitat no pot ser utilitzat per corregir la redacció de la paradoxa dels bessons, o obtingut incompatibles entre altres prediccions.

Tot es va resoldre quan es va crear la teoria general de la relativitat. Ella va donar una solució exacta per al problema i va poder confirmar que es tracta d'un parell dels mantindrà rellotges sincronitzats que estan en moviment. Així que al principi paradoxal tasca va rebre un estat ordinari.

temes polèmics

S'especula que el temps d'acceleració és prou important com per canviar la velocitat de rellotge. No obstant això, durant les nombroses proves experimentals s'ha demostrat que sota la influència d'accelerar el pas del temps no accelerar i desaccelerar.

A la secció final de la trajectòria en la qual un dels germans accelerada mostra només alguna asimetria que sorgeix entre el viatger i la patata de sofà.

No obstant això, aquesta afirmació no pot explicar per què el temps s'alenteix just en un objecte en moviment i no en el que queda sol.

Comprovació de la pràctica

Bessones fórmules i teoremes Paradox descriuen exactament, però és incompetent per a una persona bastant difícil. Per a aquells que estan més inclinats a confiar en la pràctica més que els càlculs teòrics, s'han realitzat nombrosos experiments destinats a provar o refutar la teoria de la relativitat.

En un cas, es va utilitzar un rellotge atòmic. Es caracteritzen per la seva alta precisió, i el mínim fora de sincronia que necessitaran més d'un milió d'anys. Col·locat en un avió de passatgers, que volaven al voltant de la Terra diverses vegades, i després que l'espectacle és força notable retard del rellotge que no va a volar. I malgrat el fet que la velocitat de moviment del primer rellotge de mostreig no era la llum.

Un altre exemple: una vida més llarga de muons (electrons pesats). Aquestes partícules elementals de diversos centenars de vegades més pesats del normal, tenen una càrrega negativa i es formen a la capa superior de l'atmosfera de la terra a causa de l'acció dels raigs còsmics. La seva velocitat de la Terra només a concedir una mica de llum. Quan el seu veritable esperança de vida (2 microsegons), que es desintegraria abans del que toqui la superfície del planeta. Però en el transcurs del vol, viuen 15 vegades més (30 microsegons) i tot i així arribar a la meta.

La raó física per a l'intercanvi de senyals i paradoxa

Paradoxa dels bessons explica la física i de llenguatge més accessible. Mentre hi ha un vol, els dos germans bessons estan fora de l'abast de cada zona a una altra i pot no a la pràctica garantir que els seus rellotges es mouen de forma sincrònica. Per determinar exactament quant s'alenteix el moviment d'hores que el viatger pot, si s'analitzen els senyals que s'envien entre si. Aquest senyals condicionat "temps necessari", expressat com impulsos de llum o la cara rellotge de transmissió de vídeo.

S'ha d'entendre que el senyal no serà transmesa en temps real, i en el passat, ja que la propagació del senyal es produeix a una velocitat determinada i requereix una mica de temps per viatjar des de la font fins al receptor.

Correctament estimar el senyal de diàleg pot resultar només en vista de l'efecte Doppler: mitjançant l'eliminació de la font del senyal de freqüència del receptor es redueix, i quan s'acosta - augment.

La redacció de l'explicació en una situació paradoxal

Per explicar les paradoxes d'aquest tipus d'històries amb els bessons, es poden utilitzar dues formes bàsiques:

1. Una consideració acurada de les construccions lògiques disponibles per contradiccions i identificar errors lògics en la cadena de raonament.
2. Implementació de càlculs detallats per avaluar el temps fet d'inhibició en termes de cada un dels germans.

Les expressions de càlcul primer grup en base a les estacions i inscrita en el sistema de referència inercial. La implicació és que els aspectes relacionats amb l'acceleració del moviment és tan petit en relació amb la longitud total del vol, que poden ser descuidats. En alguns casos, pot entrar en un tercer bastidor inercial de referència que s'està movent a través de l'adreça contrària contra el viatger i s'utilitza per transferir dades a partir del seu rellotge a la terra.

El segon grup inclou calcular construït donat el fet que els moments van accelerar el moviment és encara present. Aquest grup en si també es divideix en dos grups: un s'aplica la teoria de la gravetat (relativitat general), i l'altre - no. Si la relativitat general està involucrat, se suposa que en l'equació apareix camp gravitacional, que correspon al sistema d'acceleració, i té en compte el cabal de canvi de temps.

conclusió

Totes les discussions relacionades amb la paradoxa imaginària, a causa d'un error de lògica aparent. No importa com s'han formulat les condicions del problema d'assegurar que els germans es van trobar en unes condicions completament simètriques, és impossible. És important tenir en compte que el temps s'alenteix, precisament en el rellotge en moviment, que va haver de passar per un canvi de marcs de referència, a causa de la simultaneïtat d'esdeveniments és relatiu.

Calcular quant temps ha desaccelerat des del punt de vista de cada un dels germans, de dues maneres: mitjançant les accions simples en el marc de la teoria especial de la relativitat, o centrar-se en el sistema de referència no inercial. Els resultats de les dues circuit de càlcul poden ser mútuament acordats i igualment serveixen per confirmar que l'hora del rellotge en moviment és més lent.

Sobre aquesta base, podem suposar que la transferència de l'experiment mental, en realitat, el que prendrà el lloc casolà, molt envellir més ràpid que el viatger.