Paradoksi binjak (mendohet eksperiment): Shpjegimi

Qëllimi kryesor i një eksperimenti të mendimit të quajtur "Paradoksi binjak" ishte një refuzim i konsistencës dhe vlefshmërinë e teorisë speciale të relativitetit (STR). Ajo duhet menjëherë të bëjë një rezervë, që për ndonjë paradoks në fakt është jashtë diskutimit, si fjala shfaqet në këtë temë, sepse thelbi i mendimit eksperimentit ishte interpretuar fillimisht gabimisht.

Ideja themelore e SRT

Paradoksi i relativitetit (binjakë paradoks) thekson se "fikse" vëzhgues percepton objektet lëvizin si procesi ngadalësohet. Në përputhje me të njëjtën teori sistem inercial referimi (një sistem në të cilin lëvizja e trupave të lirshme ndodh në mënyrë uniforme, ose ata janë në pushim) të barabartë me njëri-tjetrin.

Paradoksi i binjakëve: shkurtimisht

Duke pasur parasysh mospërputhje dytë postulat lind supozimin e relativitetit special. Për të zgjidhur këtë çështje në mënyrë të qartë, është kërkuar për të shqyrtuar situatën me të dy vëllezërve binjakë. One (relativisht - Traveler) është dërguar në fluturim hapësirë, dhe të tjera (patate shtrat) është lënë në planetin Tokë.

Formulimi i binjakët paradoks në kushte të tilla zakonisht shkon si kjo: homebody Vlerësimi, koha në orën, të cilat janë në udhëtar, duke lëvizur ngadalë, që do të thotë se kur të kthehet, ai (udhëtari), ora do të bien prapa. Udhëtar, në anën tjetër, e sheh se ajo lëviz relative në Tokë (e cila është një homebody me orën e saj), dhe, nga perspektiva e tij, kjo ishte koha e vëllait të tij do të shkojnë më ngadalë.

Në fakt, të dy vëllezërit janë të barabartë, dhe në këtë mënyrë, kur ata do të jenë së bashku, orët e tyre do të jetë në të njëjtën kohë. Në të njëjtën kohë në teorinë e relativitetit ajo duhet të ruajnë vëllanë-udhëtar. Kjo shkelje e dukshme e simetrisë është parë si një mospërputhje e teorisë.

Binjakët paradoks i teorisë së relativitetit të Ajnshtajnit

Në vitin 1905, Albert Einstein rrjedh një teoremë, i cili thotë se kur në pikën Një palë e sinkronizuar me çdo orë të tjera, ju mund të lëvizin disa prej tyre së bashku një rrugë të lakuar të mbyllur me një shpejtësi konstante aq kohë sa ata nuk janë bërë nga një (dhe për këtë ajo do të shpenzohen, për shembull, t sekonda), por në momentin që ata të arrijnë të tregojnë më pak kohë sesa orët që kishte mbetur ende.

Gjashtë vjet më vonë, statusi i paradoksit të kësaj teorie i dha Pol Lanzheven. "Përfundoi" në një histori vizuale, ajo shpejt fitoi popullaritet edhe në mesin e njerëzve larg nga shkenca. Sipas mendimit të Langevin, mospërputhjet në teori shpjegohet me faktin se, duke u kthyer në Tokë, udhëtari është duke lëvizur me shpejtësi.

Dy vjet më vonë, Max von Laue ishte version i avancuar se nuk është e momente të rëndësishme të përshpejtimit të objektit, dhe fakti që ai e gjen veten në një kornizë të ndryshme inerciale të referimit, kur ajo shfaqet në Tokë.

Së fundi në 1918 vetë Einstein mund të shpjegojë paradoksin e binjakëve përmes ndikimit të fushës gravitacionale në rrjedhën e kohës.

Shpjegimi i paradoks

twin shpjegim Paradoksi është fare e thjeshtë: supozimi fillestar i barazisë mes dy korniza të referencës është e gabuar. Udhëtari ishte në sistem referimi inercial nuk është gjithë kohës (kjo vlen edhe për historinë e kohës).

Si pasojë, shumë mendonin se teoria speciale e relativitetit nuk mund të përdoren për të korrigjuar tekstin e binjakët paradoks, ose të marra në kundërshtim me njëri parashikimet e tjera.

Çdo gjë u zgjidh, kur ajo u krijua teoria e përgjithshme e relativitetit. Ajo i dha një zgjidhje të saktë për problemin dhe ishte në gjendje për të konfirmuar se ajo është nga një palë e atyre që do të mbajnë orë të sinkronizuar që janë në lëvizje. Pra, fillimisht detyra paradoksale marrë një status të zakonshëm.

çështjet e diskutueshme

Ka spekulime se koha nxitimi është mjaft i rëndësishëm për të ndryshuar shpejtësinë e orës. Por gjatë testeve të shumta eksperimentale është treguar se nën ndikimin e përshpejtuar kalimin e kohës nuk do të përshpejtohet dhe të ul shpejtësinë.

Në seksionin fund të trajektores në të cilën një nga vëllezërit përshpejtuar tregon vetëm disa asimetri që rrjedh në mes udhëtarit dhe patate shtrat.

Por kjo deklaratë nuk mund të shpjegojë se pse koha është ngadalësuar vetëm në një objekt në lëvizje dhe jo në atë që mbetet vetëm.

Kontrollimi praktikë

Twin Paradox formula dhe teorema e përshkruajnë saktësisht, por kjo është për një person i paaftë mjaft e vështirë. Për ata që janë më të prirur të besojnë praktikën sesa llogaritjet teorike, ka pasur eksperimente të shumta që kanë për qëllim për të provuar ose hedh poshtë teorinë e relativitetit.

Në një rast, kemi përdorur një orë atomike. Ato karakterizohen nga saktësi të lartë, dhe minimum nga sync ata do të duhet më shumë se një milion vjet. Vendosur në një avion pasagjerësh, ata fluturuan rreth Tokës disa herë, dhe pas shfaqjes është lag mjaft e dukshme të kohës që nuk do të fluturojë. Dhe pavarësisht nga fakti se shpejtësia e lëvizjes i orës së parë të mostrës nuk ishte drita.

Një shembull tjetër: një jetë më të gjatë të muons (elektronet rënda). Këto grimca elementare e disa qindra herë më të rënda se zakonisht, kanë një ngarkesë negative dhe janë formuar në shtresën e sipërme të atmosferës së tokës për shkak të veprimit të rrezeve kozmike. shpejtësia e tyre në Tokë vetëm të pranojë një dritë të vogël. Kur jetëgjatësia e tyre e vërtetë e jetës (2 microseconds), ata do të kalbet shpejt se të prekin sipërfaqen e planetit. Por në rrjedhën e fluturimit, ata jetojnë 15 herë më të gjatë (30 mikrosekonda) dhe ende të arritur qëllimin.

Arsyeja fizike për shkëmbimin e sinjaleve dhe paradoks

Twin Paradox shpjegon fizikës dhe gjuhën më të arritshme. Për sa kohë që nuk është një fluturim, si vëllai binjak janë jashtë varg të secilës zonë në një tjetër dhe jo në praktikë mund të sigurojnë që orët e tyre janë duke lëvizur sinkrone. Për të përcaktuar saktësisht se sa ngadalëson lëvizjen e orëve udhëtari mund të, nëse analizojmë sinjalet që ata dërgojnë me njëri-tjetrin. Kjo sinjale kushtëzuar "koha e saktë", shprehur si pulses të lehta ose të transmetimit Video orën fytyrë.

Ajo duhet të kuptohet se sinjali nuk do të transmetohet në kohë reale, dhe në të kaluarën, pasi sinjali shumimin ndodh në një shpejtësi të caktuar dhe kërkon pak kohë për të udhëtuar nga burimi deri te marrësi.

Siç vlerësojnë sinjal dialogu mund të rezultojë vetëm në funksion të efektit Doppler: duke hequr burimin nga e sinjalit marrës frekuencave është reduktuar, dhe kur afrohet - rritje.

Formulimi i shpjegimit në një situatë paradoksale

Për të shpjeguar paradokse e histori të tilla me binjakët, ju mund të përdorni dy mënyra themelore:

1. Një shqyrtim i kujdesshëm i ndërton logjike dispozicion për kontradikta dhe për të identifikuar gabimet logjike në zinxhirin e arsyetimit.
2. Zbatimi i llogaritjeve të hollësishme për të vlerësuar frenim kohë fakt në kuptimin e secilit prej vëllezërve.

Grupi i parë shprehjet kompjuterike të bazuara në stacionet dhe hyrë në sistemin referent inerciale. Implikimi është se aspektet që kanë të bëjnë me përshpejtimin e lëvizjes është aq i vogël në raport me gjatësinë e përgjithshme të fluturimit, që ata të mund të neglizhohet. Në disa raste, mund të hyjë në një kornizë të tretë inerciale të referimit që lëviz nëpër drejtimin counter kundër udhëtar dhe është përdorur për të transferuar të dhënat nga ora e saj në tokë.

Grupi i dytë përfshin llogaritjen ndërtuar duke pasur parasysh faktin se momentet përshpejtuar lëvizje është ende e pranishme. Ky grup në vetvete është e ndarë edhe në dy grupe: njëri zbaton teorinë e gravitetit (relativitetit të përgjithshëm), dhe të tjera - nuk ka. Nëse relativiteti i përgjithshëm është i përfshirë, është supozuar se në ekuacion shfaqet fushën gravitacionale, e cila korrespondon me sistemin nxitimi, dhe merr parasysh normën e rrjedhës ndryshojë kohë.

përfundim

Të gjitha diskutimet që kanë të bëjnë me paradoks imagjinare, për shkak të një gabimi në dukje logjike. Pa marrë parasysh se si janë formuluar kushtet e problemit për të siguruar që vëllezërit e gjetën veten në kushte krejtësisht simetrike, është e pamundur. Është e rëndësishme që të mbajnë në mend se koha është ngadalësuar pikërisht në orën lëvizje, e cila kishte të kalojnë nëpër një ndryshim të kornizave të referimit, sepse ngjarja njëkohshmëria është relative.

Llogaritur se sa kohë ka ngadalësuar nga pikëpamja e secilit prej vëllezërve, në dy mënyra: duke përdorur veprimet e thjeshta në kuadrin e teorisë speciale të relativitetit, ose duke u fokusuar në kuadër referimi jo inerciale. Rezultatet e të dy qark informatikë mund të rënë dakord reciprokisht mbi dhe në mënyrë të barabartë të shërbejë për të konfirmuar që lëviz koha clock është më i ngadalshëm.

Mbi këtë bazë, ne mund të supozojmë se transferimi i eksperimentit mendimit në realitet ai i cili do të mbahet homebody, vërtet plaken më shpejt se udhëtar.