Nghịch lý song sinh (nghĩ thí nghiệm): Giải thích

Mục đích chính của một thí nghiệm tưởng tượng gọi là "nghịch lý anh em sinh đôi" là một sự bác bỏ của tính nhất quán và tính hợp lệ của thuyết tương đối hẹp (STR). Nó phải ngay lập tức đặt phòng, mà về bất kỳ nghịch lý là thực ra câu hỏi, như các từ xuất hiện trong đề tài này vì bản chất của thí nghiệm tưởng tượng được giải thích ban đầu không đúng cách.

Ý tưởng cơ bản của SRT

Nghịch lý của thuyết tương đối (cặp song sinh nghịch lý) nói rằng "cố định" quan sát viên nhận thức các đối tượng di chuyển như quá trình này chậm lại. Phù hợp với các hệ thống tương tự thuyết quán tính tham chiếu (một hệ thống trong đó sự chuyển động của cơ quan lỏng xảy ra thống nhất, hoặc họ đang nghỉ ngơi) tương đương với nhau.

Nghịch lý của cặp song sinh: một thời gian ngắn

Xét mâu thuẫn định đề thứ hai nảy sinh giả định của thuyết tương đối đặc biệt. Để giải quyết vấn đề này rõ ràng, nó đã được yêu cầu để xem xét tình hình với hai anh em sinh đôi. One (tương đối - Traveler) được gửi đến chuyến bay vũ trụ, và người kia (chiếc ghế khoai tây) còn lại trên hành tinh Trái Đất.

Các từ ngữ trong những nghịch lý cặp song sinh trong điều kiện như vậy thường diễn ra như sau: Đánh giá homebody, thời gian trên đồng hồ, đó là tại các du khách, di chuyển chậm, có nghĩa là khi anh trở lại, ông (khách du lịch), đồng hồ sẽ bị tụt hậu. Traveler, mặt khác, thấy rằng nó di chuyển tương đối so với Trái đất (mà là một homebody với đồng hồ của nó), và, theo quan điểm của mình, đã đến lúc anh trai mình sẽ đi chậm hơn.

Trong thực tế, hai anh em đều bình đẳng, và do đó, khi họ sẽ ở bên nhau, giờ họ sẽ cùng một lúc. Đồng thời trên thuyết tương đối nó phải tiếp tục xem anh trai-du lịch. vi phạm rõ ràng này đối xứng được xem là một sự mâu thuẫn của lý thuyết này.

Twins nghịch lý của lý thuyết tương đối của Einstein

Năm 1905, Albert Einstein bắt nguồn một định lý, trong đó nêu rằng khi ở điểm A cặp đồng bộ với mỗi giờ khác, bạn có thể di chuyển một số trong số họ dọc theo một con đường khép kín cong với một tốc độ không đổi chừng nào họ không làm bằng A (và điều này nó sẽ được chi tiêu, ví dụ, t giây), nhưng tại thời điểm họ đến hiển thị thời gian ít hơn giờ mà vẫn còn.

Sáu năm sau, tình trạng của các nghịch lý của lý thuyết này cho Pol Lanzheven. "Wrapped" trong một câu chuyện hình ảnh, cô sớm trở nên phổ biến ngay cả trong số những người xa khoa học. Theo quan điểm của Langevin, mâu thuẫn trong lý thuyết giải thích bởi thực tế là, trở về Trái đất, các du khách đã được di chuyển nhanh chóng.

Hai năm sau, Max von Laue là phiên bản cao cấp mà không phải là khoảnh khắc quan trọng của khả năng tăng tốc của đối tượng, và sự thật là anh thấy mình trong một quy chiếu quán tính khác nhau của tài liệu tham khảo, khi nó xuất hiện trên Trái Đất.

Cuối cùng vào năm 1918 Einstein tự có thể giải thích nghịch lý của cặp song sinh thông qua ảnh hưởng của trường hấp dẫn trên quá trình thời gian.

Lời giải thích của nghịch lý

nghịch lý anh em sinh đôi lời giải thích khá đơn giản: giả định ban đầu của sự bình đẳng giữa hai hệ quy chiếu là sai. Các du khách là trong hệ quy chiếu quán tính không phải là tất cả các thời gian (điều này cũng áp dụng đối với lịch sử của đồng hồ).

Do đó, nhiều người cảm thấy rằng lý thuyết tương đối đặc biệt không thể được sử dụng để sửa chữa những từ ngữ của cặp song sinh nghịch lý, hoặc thu được không tương thích với từng dự đoán khác.

Tất cả mọi thứ đã được giải quyết khi nó được tạo ra lý thuyết tương đối tổng quát. Cô đưa ra một giải pháp chính xác cho vấn đề này và đã có thể khẳng định rằng đó là một cặp trong số đó sẽ giữ cho đồng hồ đồng bộ đó đang chuyển động. Vì vậy, bước đầu nhiệm vụ nghịch lý nhận một tình trạng bình thường.

các vấn đề gây tranh cãi

Có suy đoán rằng thời gian tăng tốc là đáng kể, đủ để thay đổi tốc độ đồng hồ. Nhưng trong vô số các bài kiểm tra thực nghiệm người ta thấy rằng dưới ảnh hưởng của tăng tốc thời gian trôi qua không tăng tốc và giảm tốc.

Trong phần cuối của quỹ đạo mà một trong những anh em tăng tốc cho thấy chỉ có một số không đối xứng phát sinh giữa các du khách và khoai tây văng.

Nhưng tuyên bố này không thể giải thích tại sao thời điểm đó đang chậm lại chỉ ở một đối tượng di chuyển và không có trong những gì còn lại một mình.

thực hành kiểm tra

Twin thức Nghịch lý và định lý mô tả chính xác, nhưng nó là dành cho một người không đủ năng lực khá khó khăn. Đối với những người đang nghiêng nhiều hơn để tin tưởng vào thực tế chứ không phải là tính toán lý thuyết, đã có nhiều thí nghiệm nhằm chứng minh hoặc bác bỏ lý thuyết tương đối hẹp.

Trong một trường hợp, chúng tôi sử dụng một đồng hồ nguyên tử. Chúng được đặc trưng bởi độ chính xác cao, và tối thiểu đồng bộ họ sẽ cần nhiều hơn một triệu năm. Đặt trong một chiếc máy bay chở khách, họ đã bay quanh trái đất nhiều lần, và sau buổi diễn là lag khá đáng chú ý của đồng hồ sẽ không bay. Và mặc dù thực tế rằng tốc độ di chuyển của các mẫu đồng hồ đầu tiên không phải là ánh sáng.

Một ví dụ khác: một cuộc sống còn muon (electron nặng). Những hạt cơ bản của vài trăm lần nặng hơn bình thường, có một điện tích âm và được hình thành trong lớp trên của bầu khí quyển của trái đất do tác động của các tia vũ trụ. tốc độ của họ về Trái đất chỉ để lọt lưới một chút ánh sáng. Khi tuổi thọ thực của chúng (2 micro), họ sẽ phân rã sớm hơn chạm vào bề mặt của hành tinh. Nhưng trong quá trình chuyến bay, họ sống 15 lần lâu hơn (30 micro giây) và vẫn đạt được mục tiêu.

Lý do vật lý cho việc trao đổi tín hiệu và nghịch lý

Twin Paradox giải thích tính chất vật lý và ngôn ngữ dễ tiếp cận hơn. Chừng nào có một chuyến bay, cả hai anh em sinh đôi là ra khỏi phạm vi của từng khu vực khác và không thể trong thực tế đảm bảo rằng đồng hồ của họ đang di chuyển đồng bộ. Để xác định chính xác bao nhiêu chậm sự chuyển động của giờ các du khách có thể, nếu chúng ta phân tích các tín hiệu mà họ gửi cho nhau. Đây lạnh tín hiệu "thời gian chính xác", thể hiện dưới dạng xung ánh sáng hoặc truyền tải video mặt đồng hồ.

Nên hiểu rằng tín hiệu sẽ không được truyền trong thời gian thực, và trong quá khứ, kể từ khi tuyên truyền tín hiệu xảy ra ở một tốc độ nhất định và đòi hỏi một số thời gian để di chuyển từ nguồn đến người nhận.

Đúng ước tính tín hiệu đối thoại có thể dẫn đến chỉ theo quan điểm của hiệu ứng Doppler: bằng cách loại bỏ các nguồn tin từ các tín hiệu tần số máy thu được giảm đi, và khi tiếp cận - tăng.

Các từ ngữ trong những lời giải thích trong một tình huống nghịch lý

Để giải thích những nghịch lý của câu chuyện như vậy với cặp song sinh, bạn có thể sử dụng hai cách cơ bản:

1. Một cân nhắc kỹ lưỡng của các cấu trúc logic có sẵn cho mâu thuẫn và xác định lỗi logic trong chuỗi lý luận.
2. Thực hiện các tính toán chi tiết để đánh giá thời gian thực tế ức chế về mặt mỗi người trong số các anh em.

Nhóm đầu tiên biểu thức tính toán dựa trên các trạm và nhập vào hệ thống quy chiếu quán tính. Ý nói những khía cạnh liên quan đến sự tăng tốc của phong trào là quá nhỏ so với chiều dài tổng thể của chuyến bay, họ có thể được bỏ qua. Trong một số trường hợp, có thể nhập một quy chiếu quán tính thứ ba của tài liệu tham khảo được di chuyển qua hướng ngược so với các du khách và được sử dụng để chuyển dữ liệu từ đồng hồ của nó đến trái đất.

Nhóm thứ hai bao gồm tính toán được xây dựng cho một thực tế rằng những khoảnh khắc tăng tốc chuyển động vẫn còn hiện diện. Nhóm này tự nó cũng được chia thành hai nhóm: một áp dụng các lý thuyết về lực hấp dẫn (tương đối rộng), và người kia - không có. Nếu thuyết tương đối rộng là có liên quan, người ta cho rằng trong phương trình xuất hiện trường hấp dẫn, tương ứng với hệ thống tăng tốc, và sẽ đưa vào tài khoản các tốc độ dòng chảy thay đổi thời gian.

phần kết luận

Tất cả các cuộc thảo luận liên quan đến mâu thuẫn tưởng tượng, do một lỗi logic dường như. Không có vấn đề như thế nào các điều kiện của bài toán đã được xây dựng để đảm bảo rằng các anh em thấy mình trong một điều kiện hoàn toàn đối xứng, nó là không thể. Điều quan trọng cần ghi nhớ thời điểm đó đang chậm lại một cách chính xác trên đồng hồ di chuyển, mà phải trải qua một sự thay đổi của hệ quy chiếu, bởi vì đồng thời sự kiện là tương đối.

Tính bao nhiêu thời gian đã chậm lại từ điểm nhìn của mỗi người trong anh em, theo hai cách: sử dụng những hành động đơn giản trong khuôn khổ của lý thuyết tương đối đặc biệt, hoặc tập trung vào các hệ quy chiếu phi quán tính. Kết quả của cả hai mạch máy tính có thể được hai bên thoả thuận và không kém phần phục vụ để xác nhận rằng thời gian đồng hồ di chuyển chậm hơn.

Trên cơ sở này, chúng ta có thể giả định rằng việc chuyển giao các thí nghiệm tưởng tượng trong thực tế là người sẽ thay homebody, thực sự già đi nhanh hơn so với các du khách.