ВНИМАНИЕ! На форуме началось голосование в конкурсе - астрофотография месяца МАРТ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
не забывайте, в этой задаче никаких разворотов и пересинхронизаций часов нет.
Парадо́кс близнецо́в — мысленный эксперимент, при помощи которого пытаются доказать противоречивость специальной теории относительности. Согласно СТО, с точки зрения «неподвижных» наблюдателей все процессы у двигающихся объектов замедляются. С другой стороны, принцип относительности декларирует равноправие инерциальных систем отсчёта. На основании этого строится рассуждение, приводящее к кажущемуся противоречию. Для наглядности рассматривается история двух братьев-близнецов. Один из них (далее «путешественник») отправляется в космический полёт, второй (далее «домосед») — остаётся на Земле. После полёта путешественник возвращается на Землю. Чаще всего «парадокс» формулируется следующим образом:Формулировка I. С точки зрения домоседа часы движущегося путешественника имеют замедленный ход времени, поэтому при возвращении они должны отстать от часов домоседа. С другой стороны, в системе отсчета путешественника двигалась и ускорялась Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.
Классификация объяснений парадоксаОбъяснить парадокс, подобный «парадоксу близнецов», можно при помощи двух подходов:1) Выявить происхождение логической ошибки в рассуждениях, которые привели к противоречию;2) Провести детальные вычисления величины эффекта замедления времени с позиции каждого из братьев.Первый подход зависит от деталей формулировки парадокса. В разделах «Простейшие объяснения» и «Физическая причина парадокса» будут приведены различные версии «парадокса» и даны объяснения того, почему противоречия на самом деле не возникает.В рамках второго подхода расчёты показаний часов каждого из братьев проводятся как с точки зрения домоседа (что обычно не представляет труда), так и с точки зрения путешественника. Так как последний менял свою систему отсчёта, возможны различные варианты учёта этого факта. Их условно можно разделить на две большие группы.К первой группе относятся вычисления на основе специальной теории относительности в рамках инерциальных систем отсчёта. В этом случае этапы ускоренного движения считаются пренебрежимо малыми по сравнению с общим временем полёта. Иногда вводится третья инерциальная система отсчёта, движущаяся навстречу путешественнику, при помощи которой показания его часов «передаются» брату-домоседу. В разделе «Обмен сигналами» будет приведен простейший расчёт, основанный на эффекте Доплера.Ко второй группе относятся вычисления, учитывающие детали ускоренного движения. В свою очередь, они делятся по признаку использования или неиспользования в них теории гравитации Эйнштейна (ОТО). Расчёты с использованием ОТО основаны на введении эффективного гравитационного поля, эквивалентного ускорению системы, и учёте изменения в нём темпа хода времени. Во втором способе неинерциальные системы отсчёта описываются в плоском пространстве-времени и понятие гравитационного поля не привлекается.
Есть только передача показаний часов из ракеты космонавта во встречную с просьбой на одних из часов встречной ракеты выставить это время и при прилете на Землю сравнить показания этих часов с часами Землянина.
Итак, путешественник после возвращения собрал полученные всеми приборами данные и обобщив их, отобразил собственное путешествие в виде пространственно-временной диаграммы, акцентировав на ней некоторые значимые моменты:Где показания часов домоседа обозначены чёрным цветом. С точно такими же показаниями вереницы покоящихся часов, путешественник сверяет ход собственных часов. Показания соответствующих часов из вереницы путешественника с первоначальной синхронизацией обозначены зелёным цветом, показания часов из той же вереницы после реверса и их пересинхронизации обозначены красным цветом. Синим цветом обозначены показания собственных часов путешественника.И вот, глядя на диаграмму, путешественник убеждается в том, что часы из его вереницы до самого разворота фиксировали постепенное старение домоседа, в то время, как его собственные часы шли в \( \gamma \) раз медленнее как часов домоседа, так и часов из покоящейся вереницы. Показания же часов из вереницы путешественника (как им и положено), были в \( \gamma \) раз больше показаний часов домоседа вплоть до самого момента включения реверса.И вот тут как раз наступает тот самый момент разворота. Из ПВД следует, что ни возраст путешественника, ни возраст домоседа ничуть не изменились. Да, после пересинхронизации, показания соответствующих часов из движущейся вереницы мгновенно "откатились" на двадцать лет назад. Получается, что теперь отсчёт времени движущихся часов начался аж почти за пять лет до старта. Это уже впору домоседу сделать вывод о том, что у путешественника что-то со временем сильно не в порядке, если путешественник вдруг в одночасье аж на двадцать лет помолодел в момент собственного разворота.И вот тут открывается поистине грандиозная картина - это не путешественник, это именно домосед, где-то краем уха слышавший, что движущиеся часы всегда идут медленнее покоящихся, делает из сверки собственных часов с движущимися умопомрачительное заключение - оказывается, что это он, сам домосед движется (ведь именно его собственные часы отстают от часов путешественника), а путешественник наоборот - постоянно покоится.Именно в момент разворота путешественник (по версии домоседа) резко молодеет, но тем не менее и дальше продолжает покоиться, поскольку показания его часов (из вереницы) и далее постоянно опережают показания собственных часов домоседа. А уже бабушки, лузгая семечки на завалинке и обсуждая данный инцидент, единодушно пришли к однозначному заключению - раз уж с точки зрения домоседа путешественник внезапно помолодел, то руководствуясь той самой бытовой логикой, с точки зрения постоянно покоящегося путешественника, постоянно движущийся домосед-то как раз резко и постарел в момент разворота.
Путешественнику нужно судить о возрасте домоседа не по своим удаленным часам, а по часам домоседа, которые мелькают напротив его корабля, тогда не будет разрыва шаблона, то есть ориентироваться не на свою линию одновременности, а на показания часов второго брата, что пролетают мимо путешественника
И поскольку никто пересинхронизацию в веренице часов домоседа после разворота не производил, а часы, несмотря на смену направления движения (с точки зрения всегда абсолютно покоящегося путешественника), так и продолжают ускоренно идти "вперёд", это означает, что темп хода часов домоседа действительно выше темпа хода часов якобы покоящегося путешественника.
Самое забавное в этой ситуации, что темп хода часов путешественника может быть и выше и ниже и точно таким же (на одном из направлений полета), все три варианта совершенно законны
Вы совершаете ошибку рассуждений, полагая, что часы домоседа мгновенно синхронны, а они, на самом деле, синхронны в световой синхронизации.
Не соображу о чём тема
сама по себе неравноправность состояний путешественника до и после реверса уже доказывает существование АСО, что идёт полностью вразрез с утверждениями СТО.
И это не малограмотность авторов учебников, а неудачная попытка релятивистов объяснить симметрию релятивистских эффектов, которая является обязательным условием ПО в СТО.
Сам факт изменения темпа хода часов уже противоречит принципу относительности в той формулировке, как его понимают релятивисты
С чего Вы это решили? Цитата в полном соответствие с ПО.
Движущиеся конкретные часы ИСО никогда не идут быстрее часов эфира, только если выбранные часы эфира (неподвижные относительно него) сравниваются с парой часов ИСО (синхронизированных по СТО), возле которых пролетели часы эфира, только в этом случае разница времени, определенная по этой паре часов, будет меньше, чем по часам эфира.Чтобы это хорошенько понять возьмем ИСО, которая движется слева направо относительно эфира, пусть у нее абсолютная скорость V, а ось Х направлена вдоль этой скорости. Узнаем, сколько пройдет времени по часам эфира и сколько по выбранным часам ИСО.С точки зрения выбранных часов эфира, любые часы в ИСО идут медленнее\(\ t' = t\sqrt{1-V^2/c^2} \) (1)С точки зрения часов ИСО, любые часы эфира идут быстрее\(\ t = t’/\sqrt{1-V^2/c^2} \) (2)Нас интересует пара часов ИСО, удаленных на Х’ относительно друг друга.Они синхронизированы методом СТО, поэтому с точки зрения мгновенной синхронизации между ними есть неустранимый сдвиг\( \Delta t' = t’_1 – t’_0 = - V(X’_1 – X’_0)cos(\alpha’)/c^2 \) (3) \(\alpha’ \) - угол между вектором абсолютной скорости V и осью X’. Поскольку мы рассматривает вариант, когда ось X’ ориентирована вдоль вектора абсолютной скорости, то \( cos\alpha’ = 1\)Или\( t’_1 = t’_0 - V(X’_1 – X’_0)/c^2 \) (4) Когда первые часы ИСО поравнялись с интересующими нас часами АСО, то на часах ИСО фиксируют момент \( t’_0 \), а на часах АСО фиксируют момент \( t_0 \). Когда вторые часы ИСО поравнялись с часами АСО, то на часах ИСО фиксируют момент \( t’_1 \), а на часах АСО фиксируют момент \( t_1 \). Легко понять, что \(X’_1 < X’_0\) (5)Если бы часы ИСО были полностью синхронными, то мы могли бы написать согласно (1)\( t’_{1c} - t’_0 = (t_1 – t_0 )\sqrt{1-V^2/c^2} \) (6)Чтобы иметь право так написать, часам 1’ пришлось искусственно компенсировать сдвиг синхронизации, который у них былТо есть\(t’_{1c} = t’_1 + V(X’_1 – X’_0)/c^2 \) (7)Поэтому (6) для реальных часов примет вид \( t’_1 + V(X’_1 – X’_0)/c^2 - t’_0 = (t_1 – t_0 )\sqrt{1-V^2/c^2} \) (8 )\((X’_1 – X’_0) \) – это отрезок длины, измеренный в ИСО, выразим его через длину, измеренную в АСО\( t’_{1} + \Large\frac{V(X_1 – X_0)}{\sqrt{1-V^2/c^2}/c^2} - \normalsize t’_0 = (t_1 – t_0 )\sqrt{1-V^2/c^2} \) (9)Тут разность координат двух часов ИСО \((X_1 – X_0) \) взята в момент времени \(t_0\) по часам АСО. Учтем, что\( (X_1 – X_0) = - V(t_1 – t_0 ) \) (10)\( t’_1 - \Large\frac{ V*V(t_1 – t_0 )}{\sqrt{1-V^2/c^2}/c^2} - \normalsize t’_0 = (t_1 – t_0 )\sqrt{1-V^2/c^2} \) (11)\( t’_1 - t’_0 = (t_1 – t_0)\sqrt{1-V^2/c^2} + \Large\frac{ (t_1 – t_0) V^2/c^2}{\sqrt{1-V^2/c^2}} \) (12)\( t’_{1} - t’_0 = \Large\frac{ (t_1 – t_0)}{\sqrt{1-V^2/c^2} } \) (13)Сравните с (1)\(\ t' = t\sqrt{1-V^2/c^2} \) (1)Видите, как (1) - замедление времени ИСО относительно АСО превратилось в (13) - ускорение времени ИСО относительно АСО
Если ПО - это одинаковое протекание равнозначных процессов в любой ИСО,
а значит часы, близнеца-путешественника тикают точно также с тем же темпом, что и домоседа.
В реальности это не так
Да часы близнеца-путешественника в ИСО путешественника тикают точно в таком же темпе, чтои часы домоседа в ИСО домоседа.
Да ну7 Вы знаете, как сравнить скорость тиканья часов путешественника в ИСО путешественника соскоростью тиканья часов домоседа в ИСО домоседа?
Из СЭТ мы видим, что тикают они по-разному.
В СЭТ не выполняется ПО. Описание мысленного эксперимента будет?
Я говорю о СЭТ, в которой он выполняется после перехода к световой синхронизации,
эксперимент описан выше, поднимите веки на 4 сообщения выше
В классификации автора отсутствует определённость
несмотря на то, что все конкретные часы в системе \( S \) идут медленнее с точки зрения наблюдателя в \( S' \), разные часы вдоль его траектории будут показывать время, ушедшее вперед.
поскольку никто пересинхронизацию в веренице часов домоседа после разворота не производил, а часы, несмотря на смену направления движения (с точки зрения всегда абсолютно покоящегося путешественника), так и продолжают ускоренно идти "вперёд", это означает, что темп хода часов домоседа действительно выше темпа хода часов якобы покоящегося путешественника