Здравствуйте!
Очень сильно хочу ппрояснить вопросы по ТО, а именно парадокс близнецов. В класическом варианте он описывается так:
Имеется в наличии 2 близнеца, близнец А отправляется с субсветовой скоростью прочь с Земли, близнец Б находится на Земле. Близнец А, полетав по Галактике, возвращается на Землю, а возвратившись, видит, что его близнец Б, а равно как и весь остальной мир постарел...
...
Основной постулат теории относительности - именно относительность. Т.е. нельзя сказать, движется ли один объект относительно другого с субсветовой скоростью или наоборот. Т.е. можно сказать, что космический корабль улетел и вернулся, а Земля была на месте, а можно сказать и наоборот: космический корабль стоял на месте, а Земля "путешествовала" с субсветовой скоростью. Но: молодой и старый - это понятия совершенно конкретные, совсем даже не относительные. Так почему же постарел именно оставшийся на Земле?
Сторонники Т.О. говорят, что так и должно быть - из-за того, что близнец А претерпевал ускорения, его собственные часы замедлились... Но давайте исключим эти ускорения, и позвольте сделать другой мысленный экперимент.
А именно:
1. Исходные данные:
Две ракеты с близнецами в межгалактическом пространстве (где вообще ничего нет). Ракеты покоятся относительно друг друга. Стоят ли они на месте или имеют какую-то одинаковую скорость - никак определить невозможно, так как для этого нужно знать относительно какой системы координат имеется эта "одинаковая скорость" и скорость самой этой системы координат относительно чего-то ещё. Как они ускорялись раньше - не известно.
2. Поехали.
На месте старта оставляется буй (маяк).
а) Оба близнеца(А и Б) ускоряются и за очень малое время t (пренебрежимо малое относительно времени полета в инерционной системе после ускорения, ну допустим 1 день) преобретают скорость, близкую к скорости света. При этом все эффекты ОТО действуют на них одинаково и одинаковое время. Двигатели работают, ракета трясется, перегрузки в наличии, буй, оставшийся на месте старта, удаляется равноускоренно.
б) Затем первый близнец летит дальше прямолинейно и равномерно со скоростью V, а второй близнец тормозит с тем же самым ускорением за время t в сторону, противоположную направлению ускорения по пункту а).
в) Потом второй(Б) разгоняется за время t в обратную сторону к бую и тормозит за время t так, чтобы вернуться в исходную точку и находиться в состоянии покоя относительно буя. Сответственно, близнец Б в итоге удаляется от буя 2 дня, и приближается к нему тоже 2 дня(по времени буя)Итого, близнец Б, 4 раза испытав ускорение, возвращается к бую через 4 дня. Первый(А) продолжает лететь прямолинейно и равномерно со скоростью V(близкой к скорости света) относительно буя.
...................
г)Первый близнец (А) долетел до точки, находяшейся на 10 световых лет от буя, после чего первый тормозит за малое время t, а потом разгоняется за то же малое время t в обратную сторону в направлении исходной точки. По прошествии того же расстояния в 10 св.лет первый тормозит за время t и оказывается в исходной точке.
Что мы имеем? Каждый близнец испытал перегрузки 4 раза, потратив на каждый раз одинаковое время t. Значит нахождение каждого близнеца в НЕинерциальной системе отсчета оказало на них ОДИНАКОВОЕ воздействие.
Отностительно буя только близнец А удалился далеко, аж на 10 св. лет, и потому только он и должен хорошо сохраниться...
И в самом деле, второй близнец(Б) думает, что первый(А) разогнался до скорости V, двигается прямолинейно и равномерно, а значит в соответствии с СТО время у него течет медленнее, тогда как он сам(Б) затормозил и теперь находится в состоянии покоя относительно буя, а значит время у него будет протекать с обычной скоростью, как и у тех, кто остался на буе.
НО!!!
первый(как и второй) думает, что в прцессе первого ускорения(пункт (а)) оба разгонялись одинаково. Далее, в момент перехода к пункту (б)(когда ускорение по пункту (а) заканчивается), оба покоятся друг относительно друга, и первый принимает этот момент как точку отсчёта, и при этом думает, что второй начал удаляться от него, и это действительно так, ибо второй и в самом деле в пункте (б) включил двигатель. Далее, первый думает, что второй удалился от него на расстояние в 10 св. лет, а сам близнец А всё это время находится в покое, т.к не испытывал ускорений, и потому именно Б должен хорошо СОХРАНИТЬСЯ, т.к. именно Б удалялся от А с ускорением. Значит, близнец А думает, что ОН старше Б на 10 лет. И вот близнец А начинает торможение и разгон в сторону Б, и тормозит около Б. И разгоняясь в сторону Б он подвергается действию эффектов Т.О., и тем компенсирует разницу в возрасте с Б.
...
Итак, что мы имеем на момент встечи обоих близнецов?
Близнец Б думает, что он старше улетевшего близнеца А на 20 лет.
Близнец А думает, что они оба куда-то гнали, затем А оставался в покое, а Б резко от него удалился, и потому А должен быть старше на 10 лет, но когда он сам возвращался к Б, эту разницу в 10 лет он сам скомпенсировал, т.к. сам двигался к Б с околосветовой скоростью. И потому в итоге близнец А думает, что все постарели одинаково, на 10 лет. У меня вопрос - кто из них прав?[Ответ]
Миша Ложкин 00:03 14.07.2008
Сообщение от Астроном:
что близнец А претерпевал ускорения, его собственные часы замедлились...
Если за начало системы отсчёта принять космодром Байконур, то двигаясь от него с ускорением, подполковник Дуплищев замедлится и станет галактическим тормозом.
давайте еще вспомним апории Зенона - там Ахиллес не мог обогнать черепаху!
[Ответ]
Миша Ложкин 00:24 14.07.2008
Чтобы раз и навсегда, так сказать, положить:
Оба отважных космонавта, Васёк и Петька, стояли около стартового стола. Оба они с сумасшедшим ускорением вращались вокруг мнимого центра Земли, вокруг реального Солнца, вокруг неизведанного центра Галактики, далее в Местном Скоплении по хитрой траектории, и уж совсем по непостижимой, в масштабах Сверскоплений и т.д.
Пока герои курили и ссали под колесо автобуса, они даже и предположить себе не могли, насколько витиеватые и быстрые движения они совершают в Космосе.
Но тут Васёк натянул забрало и улетел к Проксиме Центавра с ускорением 4G. От этого он срался и блевал всю дорогу. Прилетел, поглядел, и вернулся. А Петька уже помер.
[Ответ]
Xenon 03:14 14.07.2008
Сообщение от Миша Ложкин:
От этого он срался и блевал всю дорогу. Прилетел, поглядел, и вернулся. А Петька уже помер.
Поймите меня правильно - мне и в самом деле интересно! Цель этой темы - вовсе не ниспровержение теории относительности, а просто желание разобраться. И я не знаю правильного ответа на свой вопрос, но хочу узнать, и потому написал сюда.
[Ответ]
xxx-men 07:09 15.07.2008
Сообщение от Миша Ложкин:
Но тут Васёк натянул забрало и улетел к Проксиме Центавра
или проксима центавра прилетела к ваську?
тогда петька улетел в противоположную сторону, а когда вернулся васька уже помер
Сообщение от Астроном:
И я не знаю правильного ответа на свой вопрос, но хочу узнать, и потому написал сюда.
Сообщение от Астроном:
И я не знаю правильного ответа на свой вопрос, но хочу узнать, и потому написал сюда.
А здесь никто не знает правильного ответа на твой вопрос. [Ответ]
vi0 09:17 15.07.2008
Астроном, не могли бы вы сформулировать задачу более кратко? Слишком много лишних слов..
[Ответ]
X@m 10:09 15.07.2008
"парадокс близнецов" хорошо объясняется в книжке Матвеева - "Механика и теория относительности", правда.... описание мелким шрифтом, если память не изменяет, да и учебник не прост в плане восприятия и манеры изложения, но в нем много полезных вещей для студентов (дабы прикрыть задницу от ДопоВ)
[Ответ]
xxx-men 19:02 15.07.2008
Сообщение от vi0:
Астроном, не могли бы вы сформулировать задачу более кратко? Слишком много лишних слов..
формулирую:
Сообщение от Астроном:
можно сказать, что космический корабль улетел и вернулся, а Земля была на месте, а можно сказать и наоборот: космический корабль стоял на месте, а Земля "путешествовала" с субсветовой скоростью.
Сообщение от Миша Ложкин:
Но тут Васёк натянул забрало и улетел к Проксиме Центавра с ускорением 4G. От этого он срался и блевал всю дорогу. Прилетел, поглядел, и вернулся. А Петька уже помер.
но так же верно, что:
Сообщение от xxx-men:
или проксима центавра прилетела к ваську?
тогда петька улетел в противоположную сторону, а когда вернулся васька уже помер
тоесть все относительно....
вопрос такой: так кто умер то?
Сообщение от Астроном:
Но: молодой и старый - это понятия совершенно конкретные, совсем даже не относительные.
Астороном, милый мой, хороший! То, что ты так хочешь понять, не смог понять даже старый мудрый еврей Альберт... причем не смог понять даже в куда более простой формулировке...
[Ответ]
Астроном 20:59 15.07.2008
Ясно, что ничего не ясно...
На самом деле этот вопрос поднимался вот тут http://www.astronomy.ru/forum/index....271.0/all.html
это астрономический форум, в той беседе нет ни одного моего сообщения, я внимательно следил за дискуссией, но она была прервана модераторами. Ответ там не прозвучал...
[Ответ]
Астроном 21:20 15.07.2008
Сообщение от vi0: Астроном, не могли бы вы сформулировать задачу более кратко? Слишком много лишних слов..
Ну уж нет, ничего лишнего там нет. Есть слишком простая задача про близнеца- домоседа и его брата- космонавта. И только один космонавт испытывал ускорения, и именно про него и можно сказать, что он двигался. Но в другой постановке, где " много лишних слов", ОБА разгонялись и тормозили одинаковое число раз. Всего-то разницы, что один отлетел далеко, а другой вернулся сразу...
[Ответ]
Маша Штерн 21:32 15.07.2008
Астроном, это ж один из изначальных парадоксов вселенной, даже не пытайся...
Хотя, как говорил мой знакомый товарищ, "относительность тоже относительна".
Попробуй подумать вот в какую сторону: а так ли абсолютно выбранное направление времени?
[Ответ]
Aлекcей 22:20 15.07.2008
На самом деле, думается мне, нет их, никаких парадоксов, кроме как в нашем воображении. Так что ни старее, ни моложе никто не станет. ИМХО.
[Ответ]
Астроном 23:13 15.07.2008
Вот и я также думаю. Ибо в противном случае будет неравноправие систем отсчета.
[Ответ]
А вообще, странная постановка вопроса. Близнец А думает, близнец Бэ думает...
Понимаешь, Астроном, ты пытаешься поставить эксперимент вне рамок понятий исследуемой теории (релятивистской, как я поняла)).
Я ПОНИМАЮ, что это все "мысленный эксперимент".
Но, тем не менее:
1. Какой, к черту, "буй" (не сказать другого слова...) там, где "вообще ничего нет"? ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО твой "БУЙ" закреплен???? Ты точку отсчета куда воткнул?
2. Сдохнут оба твоих близнеца от перегрузок, ежели за день до скорости близкой к световой разгонятся... Оба сдохнут, что "старший", что "младший".
3. "Двигатели работают, ракета трясется" - это вообще
4. А давай про теорию относительности забудем. Первый и второй рванули от "БУЯ" , отлетели немного, потом второй вернулся к бую и ждал первого, а первый умотал хрен знает куда, потом тоже вернулся. Они встретились. Тебе не кажется, что нефиг загоняться? Одного они возраста...
5. Ты сначала поясни, кок можно разогнать нечто (близнеца там или еще какую хрень) до околосветовой скорости за относительно малое время?
6. И еще раз о времени. Ты уверен, что оно для твоих близнецов течет одинаково?
Назови меня трижды дурой, но, честное слово, все эти умозрительные эксперименты - софистика чистой воды.
Вот ежели скрестить свинью и яблоню, что получится - сало на дереве вырастет или пенек на ножках побежит? А ты проверь!
Нет, правда, Астроном! Что ты маешься? Ну поставь эксперимент, зафиксируй результат и успокойся! Проблема только буй поставить, а остальное приложится...
[Ответ]
Гудвин 10:57 16.07.2008
Сообщение от Маша Штерн:
Назови меня трижды дурой, но, честное слово, все эти умозрительные эксперименты - софистика чистой воды.
Вот поэтому и нет среди физиков-теоретиков женщин. [Ответ]
Маша Штерн 11:11 16.07.2008
Гудвин, уточняю. Я не имею в виду, что все, что нельзя руками потрогать - бредовые фантазии свихнувшихся ученых.
просто эксперимент, направленный на уточнение некой теории, должен быть хотя бы теоретически осуществим в рамках понятий этой теории. А описанный эксперимент своими условиями ей противоречит.
//и хвала Аллаху, что нет среди женщин физиков-теоретиков. Ой, что бы было....
[Ответ]
RDS 11:22 16.07.2008
Астроном,
Короче, никакого "парадокса близнецов" не существует!! Кури учебник физики!
Время замедляеться в системе отсчете А, движущейся ускоренно по отношению к системе отсчета В. И Время УСКОРЯЕТЬСЯ в системе отсчета А, движущейся с замедлением по отношению к системе отсчета В.
Други ми словами, когда близнец разгоняеться на ракете и улетает от своего брата, он молодеет (время у него течет медленнее). А когда он "тормозит", что-бы опять встретиться с братом, то время у него идет быстрее, чем у брата и он быстро стареет.
Таким образом при путешествии от точки А к точке Б никакого парадокса не наблюдаеться, потому, что ракета сначала ускоряеться, а потом замедляеться...
Просто вся это туфта с "парадоксом близнецов" выхвачена на полуслове писателями-фантастами.. в Научном мире, этот парадокс проходиться в 10 классе школы.
[Ответ]
xxx-men 12:12 16.07.2008
RDS,
1)там про скорость, а не про ускорение вроде....
2)он не "молодеет" а "медленнее стареет", вещи разные
3)космический карабль летит со скоростью света или корабль стоит земля движеца, равнозначные утверждения
старый мудрый еврей Альбер перемудрил чуть?
[Ответ]
xxx-men 12:13 16.07.2008
Сообщение от Маша Штерн:
Проблема только буй поставить, а остальное приложится...
xxx-men,
1. На самом деле про ускорение. В том смысле, что замедление течения времени, наблюдаеться при положительном ускорении, а убыстрение течения времени - при отрицательном ускорении. Т.е. ТО верна для инерциальных систем (равно движущихся), но для того что-бы стать системой инерциальной движущейся со скоростью отличной от первоначальной, этой системе нужно статть не инерциальной в которой ТО не действует. И на оборот. Что-бы близнейы увидели друг друга их скорости нужно выравнять относительно друг друга.. значит одна из систем опять должна на время стать "не инерциальной", не поддающейся описанию ОТО и СТО.
2. Согласен. неточно выразился.
3. Равнозначные, если связывать системы координат с землей и кораблем соответсвенно.
Альберт ничего не перемудрил... "Парадокса близнецов" в современной физике не существует, он только в фантастике.
[Ответ]
xxx-men 12:38 16.07.2008
Сообщение от RDS:
В том смысле, что замедление течения времени, наблюдаеться при положительном ускорении
с каким ускорением надо двигаца что бы время остановилось?
[Ответ]
RDS 12:55 16.07.2008
Сообщение от xxx-men:
с каким ускорением надо двигаца что бы время остановилось?
С бесконечным.
Но это все, ерунда.
Еще раз обращаю внимание: Теория относительности верна для ИНЕРЦИАЛЬНЫХ истем. Изменение скорости движения не может происходить МГНОВЕННО, поэтому на какое-то время, необходимое для смены скорости движения система становиться НЕИНЕРЦИАЛЬНОЙ и в ней проистекают процессы, не описываемые ТЕОРИЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ, и в частности такие процессы, которые приводят к НЕВОЗМОЖНОСТИ парадокса близнецов!
[Ответ]
Фу, блин! Пока набирал с телефона-уже ответили.
[Ответ]
(KROT) 13:30 16.07.2008
Сообщение от Астроном:
Близнец Б думает, что он старше улетевшего близнеца А на 20 лет.
Близнец А думает, что они оба куда-то гнали, затем А оставался в покое, а Б резко от него удалился, и потому А должен быть старше на 10 лет, но когда он сам возвращался к Б, эту разницу в 10 лет он сам скомпенсировал, т.к. сам двигался к Б с околосветовой скоростью. И потому в итоге близнец А думает, что все постарели одинаково, на 10 лет. У меня вопрос - кто из них прав?
В теории относительности нет такого понятия "думать"
Есть понятие "синхронизировать часы" для определения одновременности событий
Краеугольный камень СТО - относительность одновременности. Момент конца равномерного движения одного близнеца, одновременный в его системе отсчета с некоторым моментом другого близнеца, в другой системе отсчета второго близнеца не является одновременным с этим моментом. Отсюда получаются разные длительности инерциального движения в разных системах отсчета. Причина - относительность одновременности
Единственный путь избавиться от относительности одновременности - сделать так, чтобы две системы отсчета двух близнецов стали тождественными, т.е. сделать так, чтобы близнецы покоились друг относительно друга
Сделать это можно единственными способом - кого-то затормозить (или ускорить), т.е. перевести в неинерциальную систему отсчета. Тот, кого переводят - тот и молодеет
[Ответ]