Закрученный тройной парадокс

Насколько я знаю, когда человек движется с некоторой скоростью относительно другого человека, время для него течет медленнее относительно другого человека (поскольку скорость света постоянна во всех системах отсчета). Это я понял из парадокса близнецов. Но это становится сложно понять, когда это больше, чем близнецы.

Например, вот мысленный эксперимент,

Представьте, что есть огромная беговая дорожка, покрывающая всю окружность земли, и на этой беговой дорожке стоит транспортное средство. Сейчас у нас трое близнецов (близнец А, близнец Б, близнец С). Итак, здесь близнец C садится в машину, близнец B держится за полотно беговой дорожки (чтобы он двигался вместе с лентой), а близнец A стоит на земле (неподвижно).

Теперь автомобиль начинает двигаться в 99% случаев. с (скорость света), и беговая дорожка начинает двигаться в противоположном направлении с той же скоростью, что и транспортное средство, так что транспортное средство кажется неподвижным близнецу А.

Так что здесь, слепо применяя теорию, которая была применена в парадоксе близнецов, время для близнеца Б должно идти медленнее, чем время для близнеца А. А время для близнеца С должно быть медленнее, чем для близнеца Б. Но теперь, если мы вдруг пренебрежем этим беговая дорожка из нашего эксперимента (допустим, она становится невидимой) теперь это не имеет смысла, поскольку транспортное средство выглядит неподвижным для близнеца А, и поэтому время для них должно идти с одинаковой скоростью. Так что же на самом деле произойдет в этом мысленном эксперименте?

Тот факт, что конвейерная лента имеет круглую форму , делает это немного сложнее. Вы были бы так же довольны ответом, где конвейерная лента прямая?
Вы имеете в виду троек?

Ответы (3)

Эффекты замедления времени не являются транзитивными. Согласно инерциальному наблюдателю, любые часы, движущиеся относительно этого наблюдателя, будут идти медленнее. Следовательно, A и C увидят, что часы B идут медленнее, чем их часы. B заметит, что часы A и C идут медленнее, чем их часы. А и С находятся в одной и той же инерциальной системе отсчета, поэтому они видят, что все их часы идут с одинаковой скоростью.

Вы должны выбрать кадр, а затем остаться в этом кадре. Вы не можете сравнивать разные замедления времени для разных кадров и считать их все истинными одновременно. Все зависит от системы отсчета.

Кроме того, поскольку A и C находятся в одной и той же промежуточной системе отсчета, это в основном просто исходный парадокс близнецов (это не парадокс триплета).

Если учесть, что A и C находятся в одной системе отсчета, то B будет двигаться с разными скоростями относительно A и относительно C, верно? что означает, что замедление времени должно отличаться относительно A и относительно C? Но это не имеет смысла, и даже если мы считаем, что величина замедления времени одинакова по отношению к A&C, тогда скорость света не будет постоянной для всех систем отсчета, не так ли?
@multiversal и A, и C будут наблюдать, как B движется с одинаковой скоростью.

@Aaron Stevens Каждый наблюдатель будет рассматривать часы, движущиеся относительно них, как тикающие медленнее. Вы хотите сказать, что это не так? Прости меня, Аарон, за мою задержку. Я не могу следить за всеми темами, где я хотел бы что-то сказать.

На ваш вопрос-комментарий отвечаю ответом, так как не могу удержаться в рамках комментария, пусть серийного.

Это так, если должным образом квалифицированы. Это не так, если говорить наивно, как я вижу в большинстве случаев. Я слежу за SE чуть больше 3-х месяцев и помню несколько своих ответов, где мне уже приходилось объяснять, что следует иметь в виду, когда делаются такие заявления. Я также сказал, что мне не нравится термин «замедление времени» только потому, что он может привести к недоразумениям и путанице. Мне также не нравятся «часы идут медленнее» и, что хуже всего, «время (само) идет медленнее. Конечно, я не ожидаю, что кто-либо, не говоря уже о новичке, может знать эти утверждения, поэтому я повторю.

А теперь о положительной стороне. Проблема замедления времени, правильно понятая, относится к двум событиям (временеподобного разделения), скажем, E, F, и к двум (инерциальным) системам отсчета. Даны E и F, существует кадр К 0 где они происходят в одном и том же месте . В любом другом кадре К вместо этого одни и те же события происходят в разных космических позициях. Это устанавливает сцену.

Теперь об измерениях. Позволять Δ т 0 - интервал времени между E и F, измеряемый часами в К 0 , установленный как раз в том месте, где происходят оба события. Позволять Δ т время измеряется в К . Но здесь необходимо сделать важное уточнение. Измерение времени в К не может быть сделано только с одними часами . Поскольку E и F происходят в разных местах, нужны двое часов, по одному на каждое место. И, конечно же, эти часы должны быть предварительно синхронизированы . Подразумевается, что синхронизация осуществляется «по Эйнштейну», т. е. через световой сигнал (скорость которого считается известной) между часами.

При всем этом можно показать, что всегда Δ т > Δ т 0 . Точнее, Δ т "=" γ Δ т 0 , γ являющийся обычным фактором Лоренца для скорости в из К относительно К 0 .

Итак, вы понимаете, почему мы не можем просто сказать: «А видит, что часы Б идут медленнее, и наоборот». Когда кто-то говорит о часах А, он неявно использует события, связанные с двумя показаниями часов А , так что К 0 кадр А, К это Б. И когда кто-то переключается на часы В, вступают в действие два других события, связанных с часами В. Сейчас К 0 стал каркасом Б, К как есть.

Последнее замечание. Парадокс близнецов в другом вопросе, здесь не хочу касаться.

Насколько я знаю, когда человек движется с некоторой скоростью относительно другого человека, время для него течет медленнее относительно другого человека.

Если вы действительно это где-то читали, то автор виновен в том, что ввел вас в глубокое непонимание. Нет необходимости в вашей гигантской беговой дорожке, чтобы увидеть это. Достаточно простого вопроса.

Позвольте мне назвать А первым человеком в приведенной выше цитате, а Б — другим человеком. Вы говорите, что A движется с некоторой скоростью относительно B, тогда время в A движется медленнее по сравнению со временем B.

Я говорю: если A движется относительно B, то B движется относительно A. Значит, время B должно бежать медленнее. Поскольку обе вещи не могут произойти вместе, возникает противоречие. Возникают две возможности:

  • Ваше исходное утверждение неверно.
  • Специальная теория относительности непоследовательна.

Что вы считаете правдой?

Каждый наблюдатель увидит, что часы, движущиеся относительно него, идут медленнее. Вы хотите сказать, что это не так?
@AaronStevens: ОП говорит (неправильно), что время для B идет медленнее, чем для A. Элио говорит (правильно и уместно), что это чепуха. Вы говорите (правильно, но гораздо менее уместно), что каждый наблюдатель считает, что часы, движущиеся относительно него, идут медленнее, — что является совершенно другим утверждением. С чего вы взяли, что Элио отрицает это утверждение?
@WillO Думаю, я запутался в формулировке здесь. Что вы имеете в виду, что мое утверждение не относится к делу? Вы имеете в виду не относящийся к этому ответу или не относящийся к вопросу ОП?
третий вариант: A видит, что часы B идут медленнее, и наоборот
@Wolphramjonny Это то, что я тоже пытался сказать.
@AaronStevens Да, я согласен с вами и не понимаю ответа, если только он не совсем неправильный, как я подозреваю.
@AaronStevens: я имею в виду, что это не имеет отношения к ответу. Ответ кажется мне совершенно ясным и точным и прямо касается сути того, почему исходное «понимание» ОП не может быть правильным при любой разумной интерпретации фразы «время идет медленнее». Это полностью разрешает парадокс, как указано в ОП. Я не вижу никакой интерпретации, согласно которой это отрицает (или даже кажется, что отрицает) ваше правильное утверждение о тактовых частотах.
@WillO Как я уже сказал, я, должно быть, перепутал формулировку в ответе.
@AaronStevens: Это случается со всеми нами. :)
@WillO Мой вопрос в том, почему обычный парадокс близнецов становится более сложным, просто добавляя машину, движущуюся в противоположном направлении. Следовательно, почему тот факт, что часы B идут медленнее, чем часы A (потому что B движется), неверен только потому, что присутствует C. Я имею в виду, как этот C влияет на систему?
@multiversal: И Элио дал тебе ответ.
@WillO Да, я понял, что мы должны придерживаться только одной системы отсчета. Но каков будет результат работы системы (мой мысленный эксперимент) через некоторое время? Кто больше состарится? Кто будет стареть меньше?
@multiversal: ответы на ваши вопросы зависят от фрейма. «Сколько лет Бобу на двадцатый день рождения Алисы?» имеет один ответ в кадре Боба и другой ответ в кадре Алисы. Какой системы отсчета вы хотите «придерживаться»?