Если двое близнецов. так что один из них отправляется в космическое путешествие, сохраняя постоянную скорость, и этот никогда не возвращается на землю, и близнецы решают никогда не встречаться, а посылают друг другу информацию о своем возрасте каким-то световым импульсом или любым другим способом.
Тогда, если кто-то знает, что он моложе, разве он не узнает, что это он путешествует, тем самым нарушая постулат относительности о том, что все инерциальные системы отсчета равны по отношению ко всем явлениям и что никогда нельзя знать, движется ли он с постоянной скоростью.
Если близнецы никогда не встретятся, а просто продолжат двигаться по прямой линии с постоянной скоростью, то каждый из близнецов будет воспринимать другого как более молодого. *парадокс* происходит только в том случае, если один или оба близнеца ускорены, что, конечно, необходимо для того, чтобы близнецы снова встретились.
это не парадокс, конечно, просто неинтуитивный результат!
Что, если они, не встречаясь, посылают друг другу световой импульс, чтобы узнать возраст друг друга?
Результат все равно будет тот же — каждый близнец считает, что другой близнец стареет медленнее, чем он сам.
Однако отправка светового импульса друг другу связана с другими факторами, которые необходимо учитывать, такими как время пролета, и излишне усложняет дело.
На мой взгляд, лучший способ понять, что происходит, заключается в следующем:
Разместите станцию мониторинга на фиксированном расстоянии (скажем, один световой год) от Земли вдоль пути космического близнеца и синхронизируйте часы на станции мониторинга с часами земного близнеца. Расстояние между Землей и станцией мониторинга, а также синхронизация часов осуществляется путем обмена световыми сигналами.
Кроме того, разместите другую станцию мониторинга на таком же фиксированном расстоянии позади космического корабля и синхронизируйте эти часы с часами космического близнеца. Расстояние между космическим кораблем и следующей за ним станцией контроля, а также синхронизация часов осуществляется путем обмена световыми сигналами.
Предположим, что относительная скорость близнецов равна 0,5 с , а также что в момент, когда космический близнец пролетает Землю, часы каждого из близнецов показывают 0.
Теперь первая станция мониторинга запрограммирована на отправку сообщения на Землю в момент прохождения космического корабля. Сообщение будет содержать время по часам станции мониторинга и время по часам космического близнеца.
Точно так же следующая станция мониторинга запрограммирована на отправку сообщения космическому кораблю в момент прохождения Земли. Сообщение будет содержать время по часам следующей станции мониторинга и время по часам близнеца Земли.
Поскольку относительная скорость равна 0,5 с , космический аппарат проходит первую станцию мониторинга на расстоянии одного светового года от Земли по истечении двух земных лет. Станция мониторинга отправляет сообщение близнецу Earthbound следующего содержания:
- Станционные часы: 2 года
- Космические часы: 1,732 года.
Привязанный к Земле близнец получает это сообщение год спустя, но это не имеет значения. Важно то, что когда космический корабль пролетел мимо станции наблюдения, для земного близнеца прошло 2 года, а для космического близнеца — 1,732 года.
Итак, похоже, что космический близнец на самом деле стареет медленнее. Но...
Земля проходит следующую станцию мониторинга на расстоянии одного светового года от космического корабля по истечении двух космических лет. Следующая станция контроля посылает космическому близнецу сообщение следующего содержания:
- Станционные часы: 2 года
- Земные часы: 1,732 года.
Итак, согласно этому сообщению, земной близнец на самом деле стареет медленнее.
Это кажется парадоксом, но на самом деле это не так. Парадокс возникает только в том случае, если предположить, что тот или иной близнец на самом деле , т. е. абсолютно стареет медленнее, чем другой.
Но дело не в том, что один близнец на самом деле стареет медленнее, чем другой. На самом деле существует система отсчета, в которой оба близнеца движутся с одинаковой скоростью в противоположных направлениях и, следовательно, стареют с одинаковой скоростью в этой системе отсчета .
Другими словами, вопрос «какой из близнецов стареет медленнее?» зависит от системы отсчета, т. е. абсолютного ответа нет .
Вы заметите, что для каждой станции мониторинга необходимо было синхронизировать часы и измерить расстояние. То, что не было указано в то время, это:
По словам близнеца Earthbound, первая станция мониторинга находилась на расстоянии 1 светового года, и часы станции были синхронизированы с ее часами.
Теперь, и это имеет решающее значение для понимания приведенного выше результата , согласно космическому близнецу, расстояние между Землей и первой станцией мониторинга составляет менее 1 светового года, и, кроме того, часы не синхронизированы .
Это симметрично. Наземный близнец видит, что расстояние между космическим кораблем и следующей за ним станцией мониторинга составляет менее 1 светового года, а часы станции и космические часы не синхронизированы.
Это фундаментальный результат специальной теории относительности: часы, синхронизированные в одной системе отсчета, кажутся несинхронизированными в относительно движущейся системе отсчета; одновременность относительна .
Как только вы примете это, приведенные выше результаты станут скорее интуитивными, чем парадоксальными.
Близнец, который находится на космическом корабле, когда получает сигнал от близнеца на Земле, постарел на то же количество лет, что и близнец на Земле, потому что оба находятся в состоянии покоя относительно своих собственных систем отсчета, следовательно, они оба согласны с возрастом, который они передают. друг друга.
Изоморфный
пользователь1459524