Парадокс близнецов наоборот

[Алекс636363]

Согласно парадоксу близнецов брат, улетающий со скоростью, близкой к С, с Земли, вернется на Землю моложе оставшегося брата, из-за релятивистских эффектов.
Вопрос: а почему нельзя обратить ситуацию, почему брат, улетающий на ракете, со своей системы отсчета не может посчитать, что время на Земле замедляется и его оседлый брат окажется моложе путешественника? Земля ведь ничем не лучше и не хуже ракеты. Она так же, как и ракета, движется относительно нее.
Как-то говорили об этом с однокурсником еще в далекие советские времена. Он сказал, что дело в изменяющейся массе ракеты (за счет потери топлива), движущейся с ускорением, из-за этого обратить парадокс близнецов нельзя.
 А что скажут действующие специалисты со стажем?

[SWN]

   Разница из-за инерциальной и неинерциональной систем отсчета.

[dims]

Согласно парадоксу близнецов брат, улетающий со скоростью, близкой к С, с Земли, вернется на Землю моложе оставшегося брата, из-за релятивистских эффектов.

Это не парадокс близнецов, а просто вывод из теории относительности: у движущихся часов время идёт медленнее.

Вопрос: а почему нельзя обратить ситуацию, почему брат, улетающий на ракете, со своей системы отсчета не может посчитать, что время на Земле замедляется и его оседлый брат окажется моложе путешественника?

А вот это и есть парадокс близнецов. Ещё раз: ПАРАДОКС близнецов как раз и заключается в вопросе, почему нельзя обратить ситуацию. Соответственно, ответ на Ваш вопрос Вы найдёте в любом месте, где решается парадокс близнецов.

Он сказал, что дело в изменяющейся массе ракеты (за счет потери топлива), движущейся с ускорением, из-за этого обратить парадокс близнецов нельзя.

Специальную теорию относительности можно применять только для инерциальной (неускоряющейся) системы отсчёта. Поэтому предсказание специально теории, сделанное в системе отсчёта Земли верно (движущийся постареет меньше). Если мы перейдём в систему отсчёта ракеты, то применять специальную теорию будет нельзя, так как она будет неинерциальна, поэтому предсказание (движущийся -- земной -- постареет меньше) будет неверно.

[onight]

Прошлой осенью я все-таки решился провести семинар по СТО для самых маленьких. Маленькими нарисовались десятиклассники. Кстати, в подготовке презентации использовал материалы с сайта уважаемого dims'а, за что Вам, dims, большое спасибо. Особенно понравилась анимация ракеты, летящей вдоль линейки часов. Из наглядных опытов со светом преобразования Лоренца получались очень быстро, а в качестве практики, я использовал задачу близнецов. Чтобы не связываться с неинерциальными системами в явном виде я запрятал проблему вглубь. Для этого предложил рассмотреть три инерциальные системы отсчета: Землю на которой Яша ждет брата Костю, ракету на которой Костя улетает от Земли и ракету на которой Костя возвращается на Землю. Единственная условность это то, что Костя в некоторый момент вынужден перескакивать со своей ракеты на встречную. Такой прием мне показался удобным потому, что часы всех трех систем в момент пересадки оказываются в одной точке пространства, а в трех системах отсчета задача качественно решается по разному. В первой системе Костя удаляется от Яши, перепрыгивает на встречную ракету и возвращается к Яше. Во второй системе Яша удаляется от Кости, но в определенный момент Костя бросается за ним вдогонку на пролетающей мимо скоростной ракете. В третьей системе Костя и Яша пускаются наперегонки, причем Яша на обычной ракете, а Костя на скоростной. Костя долетает до финиша первым и ждет Яшу. В конце концов долетает и Яша. Во всех трех системах возраст Яши и Кости получается одинаковым. В смысле у каждого свой.
В чем же фокус? Фокус в том, что, во время изменения скорости драйвера, во всех инерциальных системах меняется его линейка часов, а в его системе меняются линейки всех инерциальных систем. Ну, например, летим мы с драйвером вдоль инерциальной системы отсчета. Впереди у инерциальной системы далекое светлое будущее, а позади глубокое но ясное прошлое. Драйвер разворачивается на сто восемьдесят градусов и там где было прошлое уже наступило будущее. С этим как-то еще можно мириться. А вот где было будущее, там пришло дремучее прошлое. Часы в явном виде ушли назад. В принципе, можно подобрать ускорение и найти точку, где они вообще будут стоять. С этим надо жить потому, что к противоречиям это все равно не приводит, но удивление вызывает.

[OlegCh]

Специальную теорию относительности можно применять только для инерциальной (неускоряющейся) системы отсчёта. Поэтому предсказание специально теории, сделанное в системе отсчёта Земли верно (движущийся постареет меньше). Если мы перейдём в систему отсчёта ракеты, то применять специальную теорию будет нельзя, так как она будет неинерциальна, поэтому предсказание (движущийся -- земной -- постареет меньше) будет неверно.

Ну как же нельзя-то... очень даже можно. Просто сложнее - приходится разбивать движение на бесконечно малые промежутки с равномерным движением и интегрировать потом всю эту кашу, синхронизируя часы при переходе от кусочка к кусочку. У Логунова, например, в лекциях по СТО это все проделано в явном виде применительно к этому парадоксу.

В чем же фокус? Фокус в том, что, во время изменения скорости драйвера...

Вот только слово "драйвер" тут как-то... 

[onight]

В чем же фокус? Фокус в том, что, во время изменения скорости драйвера...

Вот только слово "драйвер" тут как-то...  

Ну отчего же? Читаем в словаре: драйвер - погонщик скота, гуртовщик, кучер, машинист, вагоновожатый, шофер, водитель; даже спинакер (вид паруса).   Есть что выбрать. А я имел в виду пилота.

[OlegCh]

А я имел в виду пилота.

Пилот, космонавт - гораздо лучше звучат! Мы же по-русски говорим 

[SWN]

В чем же фокус? Фокус в том, что, во время изменения скорости драйвера...

Вот только слово "драйвер" тут как-то...  

Ну отчего же? Читаем в словаре: драйвер - погонщик скота, гуртовщик, кучер, машинист, вагоновожатый, шофер, водитель; даже спинакер (вид паруса).   Есть что выбрать. А я имел в виду пилота.

    Где Вы такие словари только берете!

Драйвер (значения)
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Драйвер (операционная система) — компьютерная программа для организации доступа к аппаратному обеспечению компьютера.
Драйвер (велосипед) — деталь велосипеда
Драйвер — услуга, водитель такси компании отгоняет автомобиль клиента (например, если он нетрезв)
Драйвер — клюшка в гольфе
Драйвер (электроника) — управляемый малыми напряжениями источник высоких напряжений или высоких токов, который применяется для питания моторов, крупных светодиодных сборок и т. д.

[onight]

    Где Вы такие словари только берете!

ABBYY Lingvo 11

driver [ ] 1) лицо, направляющее движение чего-л. а) погонщик скота, гуртовщик б) кучер Syn: charioteer , coachman , cabman в) машинист, вагоновожатый - engine driver г) шофер, водитель - designated driver - hit-and-run driver - learner driver - lorry driver - mule driver - student driver - tractor driver - truck driver д) надсмотрщик (в частности, за рабами) , бригадир; рабовладелец • - be in the driver's seat 2) тягловая лошадь, лошадь, приученная к хомуту 3) перводвигатель (у Аристотеля, Фомы Аквинского) 4) приспособление, направляющее что-л. а) какая-л. клюшка для гольфа б) пятая, шестая или седьмая мачта (в зависимости от типа судна) , бизань-мачта в) ведущее колесо, ведущий шкив, карданный вал и любое устройство, на которое непосредственно передается энергия от двигателя 5) а) отвертка, молоток и другие инструменты для внедрения одних предметов внутрь других б) уток в) часть схемы, непосредственно предшествующая выпуску сигнала, поставляющая необходимую энергию г) мембрана (в громкоговорителе) 6) рыжий муравей (сокращение от driver-ant) 7) а) рыбацкая лодка, используемая при ловле дрифтерными сетями drift б) спинакер (вид паруса) драйвер (программа, контролирующая работу периферийных устройств)

[dims]

Особенно понравилась анимация ракеты, летящей вдоль линейки часов.

 

[onight]

Особенно понравилась анимация ракеты, летящей вдоль линейки часов.

 

Lorenz4.swf