مفارقة التوأمين (يعتقد التجربة): شرح

وكان الغرض الرئيسي من تجربة فكرية بعنوان "مفارقة التوأمين" تفنيد من الاتساق وصحة نظرية النسبية الخاصة (STR). يجب أن يجعل على الفور التحفظ، أن نحو أي المفارقة هي في الواقع غير وارد، وتظهر الكلمة في هذا الموضوع لأن جوهر تجربة فكرية تترجم أصلا بشكل غير صحيح.

الفكرة الأساسية لSRT

مفارقة النسبية (التوائم مفارقة) تنص على أنه مراقب "ثابت" يدرك الأجسام المتحركة كما يؤدي إلى إبطاء عملية أسفل. وفقا لنفس النظام نظرية بالقصور الذاتي المرجعية (نظام فيه حركة الأجرام فضفاضة يحدث بشكل موحد، أو أنها في راحة) على قدم المساواة مع بعضها البعض.

مفارقة التوأمين: لفترة وجيزة

وبالنظر إلى تضارب الثاني مسلمة ينشأ افتراض النسبية الخاصة. لحل هذه المشكلة بشكل واضح، وطلب ذلك لاستعراض الوضع مع الأخوين التوأم. يتم إرسالها - (المسافر نسبيا) إلى التحليق في الفضاء، وترك الأخرى (البطاطس الأريكة) على كوكب الأرض واحد.

صياغة مفارقة التوأمين في مثل هذه الظروف عادة ما يذهب مثل هذا: هومبودي تقييم، الساعة على مدار الساعة، والتي هي على المسافر، تتحرك ببطء، مما يعني أنه عندما عاد، وقال انه (المسافر)، على مدار الساعة وتخلف. المسافر، من ناحية أخرى، يرى أنه يتحرك بالنسبة إلى الأرض (والذي هو جسم مماثل مع عقارب الساعة الخاصة به)، و، من وجهة نظره، أن الوقت قد حان أخيه سوف يذهب أكثر ببطء.

في الواقع، فإن الأخوين على قدم المساواة، وبالتالي، عندما سيكون معا، وساعات عملهم يكون في الوقت نفسه. في الوقت نفسه على نظرية النسبية يجب أن تبقي مشاهدة شقيق مسافر. واعتبر هذا انتهاك واضح للتماثل باعتباره التناقض في النظرية.

التوائم مفارقة نظرية النسبية لأينشتاين

في عام 1905، المشتقة ألبرت أينشتاين نظرية، التي تنص على أنه عندما تكون في النقطة (أ) زوج من متزامنة مع بعضها ساعات أخرى، يمكنك نقل بعض منهم على طول مسار مغلق المنحني مع سرعة ثابتة طالما انهم ليست مصنوعة من A (وهذا سيتم صرفها، على سبيل المثال، تي ثانية)، ولكن في لحظة وصولهم تبين وقتا أقل من الساعات التي بقيت حتى الآن.

بعد ست سنوات، حالة التناقض هذه النظرية أعطى بول Lanzheven. "لف" في قصة بصرية، وقالت انها سرعان ما اكتسبت شعبية حتى بين الناس بعيدا عن العلم. في رأي انجيفين، أوضحت التناقضات في النظرية حقيقة أن، والعودة إلى الأرض، والمسافر كان يتحرك بسرعة.

بعد ذلك بعامين، كان ماكس فون لاوي نسخة مطورة ليست لحظات مهمة من تسارع للكائن، وحقيقة أنه يجد نفسه في إطار بالقصور الذاتي مختلفة من إشارة، عند ظهوره على الأرض.

وأخيرا في عام 1918 آينشتاين نفسه يمكن أن يفسر هذا التناقض من التوائم من خلال تأثير مجال الجاذبية على مر الزمن.

تفسير التناقض

التوأم تفسير التناقض هو بسيط جدا: الافتراض الأصلي المساواة بين إطارين من إشارة خاطئة. كان المسافر في النظام المرجعي بالقصور الذاتي ليس في كل وقت (وهذا ينطبق أيضا على التاريخ من ساعة).

ونتيجة لذلك، شعر الكثيرون أن نظرية النسبية الخاصة لا يمكن أن تستخدم لتصحيح صيغة مفارقة التوأمين، أو الحصول على يتنافى مع كل التنبؤات الأخرى.

تم حل كل شيء عندما أنشئت من أجلها نظرية النسبية العامة. وقدمت حلا الدقيق للمشكلة وتمكنت من تأكيد أنه من زوج من تلك سيبقي الساعات المتزامنة التي هي في الحركة. لذلك في البداية تلقى مهمة متناقضة وضعا عاديا.

القضايا الخلافية

وهناك تكهنات بأن تسارع الوقت مهم بما فيه الكفاية لتغيير السرعة على مدار الساعة. ولكن خلال الاختبارات التجريبية عديدة تبين أن تحت تأثير تسريع مرور الوقت لا تسريع وإبطاء.

في القسم نهاية مسار على أي واحد من الاخوة تسارع يظهر الا بعض التماثل التي تنشأ بين المسافر والبطاطا الأريكة.

ولكن هذا البيان لا يمكن أن يفسر لماذا تباطأ الوقت إلى أسفل فقط في جسم متحرك وليس في ما تبقى وحدها.

ممارسة التدقيق

التوأم الصيغ مفارقة والنظريات تصف بالضبط، وإنما هو لشخص غير كفء صعبة للغاية. بالنسبة لأولئك الذين هم أكثر ميلا للثقة الممارسة بدلا من الحسابات النظرية، كانت هناك العديد من التجارب التي تهدف لإثبات أو دحض نظرية النسبية.

في حالة واحدة، وكنا ساعة ذرية. فهي تتميز عالية الدقة، والحد الأدنى متزامنة أنها سوف تحتاج إلى أكثر من مليون سنة. وضعت في طائرة ركاب، حلقت حول الأرض عدة مرات، وبعد العرض هو تأخر ملحوظ جدا على مدار الساعة التي لن يطير. وعلى الرغم من أن سرعة حركة عقارب الساعة العينة الأولى لم تكن ضوء.

مثال آخر: حياة أطول من ميونات (الإلكترونات الثقيلة). هذه الجسيمات الأولية من عدة مئات من المرات أثقل من المعتاد، لديها شحنة سالبة وتتشكل في الطبقة العليا من الغلاف الجوي للأرض نتيجة لعمل الأشعة الكونية. سرعتهم إلى الأرض فقط للتنازل القليل من الضوء. عندما حياتهم المتوقع صحيح (2 ميكرو)، فإنها تتحلل في وقت أقرب مما تلمس سطح هذا الكوكب. ولكن في أثناء الرحلة، يعيشون 15 مرات أطول (30 ميكروثانية) وما زال الوصول إلى الهدف.

والسبب المادي لتبادل الإشارات والتناقض

التوأم التناقض يفسر الفيزياء واللغة أكثر سهولة. ما دام هناك رحلة، سواء شقيقه التوأم هم خارج نطاق كل منطقة إلى أخرى، ولا يمكن من الناحية العملية ضمان ساعاتها تتحرك بشكل متزامن. لتحديد بالضبط كم يبطئ حركة ساعات مسافر، ويمكن إذا قمنا بتحليل الإشارات التي ترسل لبعضها البعض. هذه الإشارات "وقت دقيق" مكيفة، كنسبة نبضات الضوء أو نقل الفيديو على مدار الساعة وجهه.

ينبغي أن يكون مفهوما أن إشارة لن تحال في الوقت الحقيقي، وفي الماضي، منذ انتشار الإشارة يحدث في سرعة معينة ويتطلب بعض الوقت للسفر من المصدر إلى المتلقي.

تقدير صحيح للإشارة حوار يمكن أن يؤدي فقط نظرا لتأثير دوبلر: عن طريق إزالة مصدر من إشارة التردد استقبال ينخفض، وعندما تقترب - الزيادة.

صياغة التفسير في وضع متناقض

لشرح مفارقات مثل هذه القصص بتوأم، يمكنك استخدام أسلوبين أساسيين:

1. وهناك اعتبار دقيق للثوابت منطقية المتاحة للالتناقضات وتحديد الأخطاء المنطقية في سلسلة من المنطق.
2. تنفيذ حسابات مفصلة لتقييم تثبيط الوقت حقيقة من حيث كل من الاخوة.

المجموعة الأولى التعبيرات الحسابية بناء على المحطات ودخلت في نظام المرجعية بالقصور الذاتي. وهذا يعني أن الجوانب المتعلقة تسارع حركة صغيرة جدا بالنسبة إلى الطول الإجمالي للرحلة، وأنها يمكن أن تكون مهملة. في بعض الحالات، قد تدخل إطار بالقصور الذاتي الثالث من المرجعية التي تتحرك من خلال اتجاه مضاد ضد مسافر، ويستخدم لنقل البيانات من ساعة إلى الأرض.

يتضمن حساب بنيت أعطيت المجموعة الثانية من حقيقة أن لحظات تسارع الحركة لا تزال موجودة. وتنقسم هذه المجموعة نفسها أيضا إلى مجموعتين: واحدة تطبق نظرية الجاذبية (النسبية العامة)، والآخر - لا. إذا النسبية العامة هي المعنية، فمن المفترض أنه في المعادلة يبدو مجال الجاذبية، والتي تتطابق مع نظام التسارع، ويأخذ في الاعتبار الوقت معدل تدفق التغيير.

استنتاج

جميع المناقشات المتعلقة التناقض وهمية، وذلك بسبب خطأ منطقي الظاهر. بغض النظر عن الطريقة التي تم بها صياغة شروط المشكلة للتأكد من أن الإخوة وجدوا أنفسهم في ظروف متماثلة تماما، فإنه من المستحيل. من المهم أن نضع في اعتبارنا تباطأ ذلك الوقت بالضبط أسفل على مدار الساعة تتحرك، الذي كان عليه أن يذهب من خلال تغيير الأطر المرجعية، لأن تزامن الحدث هو نسبي.

احسب كم من الوقت قد تباطأ من وجهة نظر كل من الاخوة، بطريقتين: باستخدام إجراءات بسيطة في إطار نظرية النسبية الخاصة، أو التركيز على الإطار المرجعي غير بالقصور الذاتي. نتائج كل الدوائر الحوسبة قد يتم الاتفاق عليها بشكل متبادل ويخدم على حد سواء للتأكد من أن تتحرك وقت على مدار الساعة أبطأ.

على هذا الأساس، يمكننا أن نفترض أن نقل التجربة الفكر في الواقع الشخص الذي سوف تحل محل هومبودي، تنمو حقا القديمة أسرع من المسافر.