Racjonalista - Strona głównaDo treści
STW - Paradoks 3 bliźniaków

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
18-01-2016 13:37scooby14444 (142 punktów)STW - Paradoks 3 bliźniaków
Ocena 1 na 1
Po lekturze książki Andrzeja Dragana - Niezwykle Szczególna Teoria Względności, czuję pewien niedosyt, chodzi mianowicie o paradoks bliźniąt, który w książce został potraktowany nieco lakonicznie.

Chodzi mi mianowicie o taką sytuację:

Mamy trzech bliźniaków - A, B i C.

Bliźniak A zostaje na STACJI KOSMICZNEJ, natomiast bliźniak B i C zostaje wystrzelony rakietą z przyspieszeniem takim, że po pewnym bardzo krótkim czasie t rakieta osiąga prędkość 0,5c względem stacji, po czym zostaje wyłączony silnik i rakieta porusza się dalej ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Zgodnie z zasadami STW, czas w takiej poruszającej się rakiecie z prędkością 0.5c płynie wolniej względem STACJI o wartość współczynnika Lorenza - gamma, gdyż rakieta przez pewien czas porusza się w układzie nieinercjalnym ( z określonym przyspieszeniem).

Następnie z tej poruszającej się rakiety (ruchem jednostajnym 0,5c względem STACJI) zostaje wystrzelony bliźniak B w kapsule ratunkowej ruchem jednostajnie przyspieszonym w kierunku STACJI (bliźniaka A). Kapsuła po pewnym czasie t osiąga taką prędkość, że jej prędkość względem układu stacji będzie wynosić 0 . W tym momencie silnik w kapsule zostaje wyłączony i kapsuła pozostaje już w spoczynku względem stacji (z punktu widzenia bliźniaka A).

Zakładamy, że wszystko dzieje się bardzo szybko i z ogromnymi przeciążeniami. Zatem wynikowa odległość kapsuły od stacji jest bardzo mała i mieści się w zasięgu działania bliźniaka A. Bliźniak A rzuca zatem linę do bliźniaka B znajdującego się w kapsule ratunkowej znajdującej się w spoczynku względem niego w niewielkiej odległości.

Zgodnie z zasadami STW, czas w takiej wystrzelonej kapsule (bliźniak B) płynie wolniej względem RAKIETY (Bliźniak C) o wartość współczynnika Lorenza - gamma.

Skoro czas w kapsule płynie wolniej względem rakiety, a czas w rakiecie płynie wolniej względem czasu na STACJI (bliźniak A) to na podstawie zależności ta>tb>tc ==> ta>tc, zatem czas w kapsule (bliźniak B) będzie płynął wolniej niż czas na stacji (bliźniak A).

Następnie bliźniak A przechodzi po linie do bliźniaka B, dla którego czas płynie wolniej, a przecież w jednym wspólnym układzie odniesienia dla obiektów pozostających w spoczynku względem siebie - czas nie może dla jednego obiektu biec szybciej, a dla drugiego wolniej.

Osoby biegłe w temacie proszę o rozwiązanie tego PARADOKSU.
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

Rafał Poniecki (7132 punktów)
>>Zakładamy, że wszystko dzieje się bardzo szybko i z ogromnymi przeciążeniami. <<
Zakładamy ....



A w ogóle, to dzięki za podrzucenie książki. Już ją (chyba nielegalnie, ale co mi tam) ściągnąłem.
Jacholek (5699 punktów)
>czasu na STACJI (bliźniak A) to na podstawie zależności ta>tb>tc ==> ta>tc, zatem czas w kapsule
>(bliźniak B) będzie płynął wolniej niż czas na stacji (bliźniak A).
Pozorna sprzeczność bo relatywistyczna dylatacja czasu nie jest własnością tranzytywną. Dla dwóch układów inercyjnych poruszających się względem siebie sytuacja jest symetryczna, nie ma układu wyróżnionego ! W konsekwencji czas dla A i B będzie płynął identycznie ze względu na ich względną prędkość równą zeru:http://www.einstein-online.info/spotlights/Twins
scooby14444 (142 punktów)
>>czasu na STACJI (bliźniak A) to na podstawie zależności ta>tb>tc ==> ta>tc, zatem czas w kapsule
>>(bliźniak B) będzie płynął wolniej niż czas na stacji (bliźniak A).
>Pozorna sprzeczność bo relatywistyczna dylatacja czasu nie jest własnością tranzytywną. Dla dwóch układów inercyjnych poruszających się względem siebie sytuacja jest symetryczna, nie ma układu wyróżnionego ! W konsekwencji czas dla A i B będzie płynął identycznie ze względu na ich względną prędkość równą zeru:http://www.einstein-online.info/spotlights/Twins

Czyli według STW : ta=tc mimo, że ta>tb>tc ? Przecież to niemożliwe.
Wybacz, ale tu ciągle jest ewidentny paradoks.
18-01-2016 21:46 
 Ocena 3 na 3
Jacholek (5699 punktów)
>Czyli według STW : ta=tc mimo, że ta>tb>tc ? Przecież to niemożliwe.
>Wybacz, ale tu ciągle jest ewidentny paradoks.
Fałszywe jest przyjęcie iż tb>tc absolutnie, podczas gdy sytuacja jest symetryczna, więc także tc>tb w zależności czy mówimy o obserwatorze B czy C. Liczy się tylko względna prędkość pomiędzy A i B, reszta to tylko zamącenie sytuacji. Wiele już atramentu wylano na temat paradoksu bliźniąt -http://mb-soft.com/public2/twinspar.html
scooby14444 (142 punktów)
>Wiele już atramentu wylano na temat paradoksu bliźniąt -http://mb-soft.com/public2/twinspar.html
Przedstawiona przeze mnie sytuacja tak naprawdę trochę inna niż klasyczny paradoks bliźniąt.
Piszę o 3 bliźniakach, ale mógłbym równie dobrze pisać o trzech kosmonautach.
Chodzi tutaj bardziej o paradoks upływu czasu w 3 układach odniesienia.

>Czyli według STW : ta=tc mimo, że ta>tb>tc ? Przecież to niemożliwe.
>>Wybacz, ale tu ciągle jest ewidentny paradoks.
>Fałszywe jest przyjęcie iż tb>tc absolutnie, podczas gdy sytuacja jest symetryczna, więc także tc>tb w zależności czy mówimy o obserwatorze B czy C. Liczy się tylko względna prędkość pomiędzy A i B, reszta to tylko zamącenie sytuacji.
Reszta jest równie istotna, gdyż chodzi o zależności w upływie czasu między A i B, B i C oraz A i C.

Przecież zgodnie z STW bliźniak w rakiecie (C) rozpędzonej do prędkości 0.5 c, starzeje się wolniej o czynnik g=sqrt(1-(v/c)^2) względem bliźniaka na stacji (A).

Co więcej bliźniak w kapsule ratunkowej (B) wystrzelonej z rakiety i rozpędzonej do prędkości 0.5c będzie starzeć sie wolniej od bliźniaka w rakiecie (C) (analogiczna sytuacja wg STW).

Tak więc bliźniak B (w kapsule) starzeje się wolniej niż bliźniak C (w rakiecie), który starzeje się wolniej od bliźniaka A (na stacji).

Stąd moje pytanie, jak rozwiązać ten paradoks wynikający z STW?
18-01-2016 23:48 
 Ocena 3 na 3
eipi (774 punktów)
>Czyli według STW : ta=tc mimo, że ta>tb>tc ? Przecież to niemożliwe.

Wydaje Ci się to niemożliwe, ponieważ patrzysz na nierówność liczb. Tymczasem nie są to, wielkości porównywalne w ten sposób, ponieważ są mierzone w różnych układach odniesienia.

Proponuję cofnąć się bardziej do podstaw STW i przemyśleć jeszcze raz paradoks względności równoczesności. Oznaczając (rzecz w tym że niepoprawnie, bo nie uwzględniając zależności od układu współrzędnych) przez t1 i przez t2 momenty zajścia dwóch równoczesnych (w pewnym układzie) zdarzeń możemy napisać t1 = t2. A potem dziwić się, że przecież to "niemożliwe", by w innym układzie t1 < t2! (faktycznie jest jeszcze dziwniej: zawsze znajdzie się układ współrzędnych, w którym t1 < t2 oraz drugi, gdzie t2 < t1 ! )
Brzostowski (7067 punktów)
>Osoby biegłe w temacie proszę o rozwiązanie tego PARADOKSU.
Trzeci bliźniak jest w kapsule ratunkowej, drugi bliźniak jest już poza zasięgiem, a pierwszy bliźniak wprowadza dobrą zmianę.

Śmieszą mnie lemingi.
wsx666 (1067 punktów)
>>Osoby biegłe w temacie proszę o rozwiązanie tego PARADOKSU.
>Trzeci bliźniak jest w kapsule ratunkowej, drugi bliźniak jest już poza zasięgiem, a pierwszy bliźniak wprowadza dobrą zmianę.
>
Śmieszą mnie lemingi.



Jak już, to trzeci z trojaczków...hahaha.... 'trzeci' bliźniak....hahah, w sumie dobre...heh.

Pozdrawiam.
19-01-2016 00:06 
 Ocena 1 na 1
Brzostowski (7067 punktów)
>Jak już, to trzeci z trojaczków...hahaha.... 'trzeci' bliźniak....hahah,
Wiesz, że śmiejesz się z siebie?
www.tvn24.(*)olacza-do-obozu-po,573910.html

w sumie dobre...heh.

No.

Śmieszą mnie lemingi.
Ebvalaim (2787 punktów)
Nie da się w bezwzględny sposób porównywać tempa upływu czasu w różnych układach.

Czas u C płynie wolniej względem A, czas u A płynie wolniej względem C, czas u B płynie wolniej względem C, czas u C płynie wolniej względem B, a czasy u A i B względem obu z nich płyną tak samo (bo to ten sam układ inercjalny).

To jest tak, jak z rzutami w geometrii. Weź sobie dwie proste A i B przecinające się pod kątem i odcinki o równej długości na nich. Rzut odcinka z prostej A na prostą B będzie krótszy niż odcinek na prostej A i odwrotnie - rzut odcinka z prostej B na prostą A będzie krótszy niż odcinek na prostej B. Paradoks?
scooby14444 (142 punktów)

>Czas u C płynie wolniej względem A, czas u A płynie wolniej względem C, czas u B płynie wolniej względem C, czas u C płynie wolniej względem B

Nestety tak to nie działa. Pamiętasz klasyczny paradoks bliźniąt? Obydwaj bliźniacy nie mogą mieć jednocześnie racji, gdyż tylko jeden znajduje się w układzie nieinercjalnym.
Także, jeżeli czas u C płynie wolniej względem A, wtedy czas u A płynie szybciej względem C.
Gdyby to co napisałeś wyżej było prawdą wpadłbyś wtedy w klasyczny paradoks bliźniąt.

>To jest tak, jak z rzutami w geometrii. Weź sobie dwie proste A i B przecinające się pod kątem i odcinki o równej długości na nich. Rzut odcinka z prostej A na prostą B będzie krótszy niż odcinek na prostej A i odwrotnie - rzut odcinka z prostej B na prostą A będzie krótszy niż odcinek na prostej B. Paradoks?
Dla zerowego kąta rzuty będą równe odcinkom.
Paradoks byłby wtedy, gdyby A<B oraz jednocześnie A>B.
A w przykładzie właśnie mamy do czynienia z tego typu paradoksem: A<C<B i B<A
Ebvalaim (2787 punktów)
>Nestety tak to nie działa. Pamiętasz klasyczny paradoks bliźniąt? Obydwaj bliźniacy nie mogą mieć jednocześnie racji, gdyż tylko jeden znajduje się w układzie nieinercjalnym.
To nie do końca tak. Nieinercjalność zaburza symetrię, owszem. Tym niemniej dopóki żaden z bliźniaków nie przyspiesza, faktycznie jest tak, że wg każdego z nich to temu drugiemu czas płynie wolniej. Tylko w momencie kiedy jeden z nich zawraca sytuacja się zmienia - przyspieszenie powoduje coś analogicznego do grawitacyjnej dylatacji czasu i nagle u bliźniaka inercjalnego czas poniekąd płynie szybciej.

>>To jest tak, jak z rzutami w geometrii. Weź sobie dwie proste A i B przecinające się pod kątem i odcinki o równej długości na nich. Rzut odcinka z prostej A na prostą B będzie krótszy niż odcinek na prostej A i odwrotnie - rzut odcinka z prostej B na prostą A będzie krótszy niż odcinek na prostej B. Paradoks?
>Dla zerowego kąta rzuty będą równe odcinkom.
Tak, a zerowy kąt odpowiada brakowi ruchu względnego.

W teorii względności funkcjonuje pojęcie linii świata - "toru" ciała w czasoprzestrzeni. Długości odcinka AB na linii świata to czas odmierzany przez ciało między zdarzeniami A i B.

Jeśli dwie linie świata są równoległe, to znaczy, że ciała względem siebie spoczywają - w miarę jak przesuwasz się w czasie, a więc wzdłuż linii, odległość między nimi się nie zmienia. Wtedy faktycznie rzuty odcinków są równe i nie ma żadnej dylatacji czasu.

Gdy jednak odległość między ciałami zmienia się w czasie, to znaczy, że mamy ruch względny. Wtedy linie tworzą niezerowy kąt i rzuty robią się krótsze niż odcinki. Taki rzut odcinka z linii świata X na linię świata Y to nic innego, jak czas mierzony przez Y między zdarzeniami, między którymi u X upłynął jakiś czas t.

Jeśli byłeś czujny, to pewnie zauważyłeś, że w moim obrazku u bliźniaka poruszającego się czas płynąłby szybciej. Owszem - to, co przedstawiłem, nie jest niestety pełną analogią, bo w czasoprzestrzeni obowiązuje geometria Minkowskiego, a nie Euklidesa. W takiej geometrii rzuty okazują się dłuższe od odcinków i czas mierzony między zdarzeniami A i B jest krótszy u X, niż u Y.

Jak będę miał chwilę, to zrobię obrazek, wyjaśnia więcej niż 1000 słów
scooby14444 (142 punktów)
>>Nestety tak to nie działa. Pamiętasz klasyczny paradoks bliźniąt? Obydwaj bliźniacy nie mogą mieć jednocześnie racji, gdyż tylko jeden znajduje się w układzie nieinercjalnym.
>To nie do końca tak. Nieinercjalność zaburza symetrię, owszem. Tym niemniej dopóki żaden z bliźniaków nie przyspiesza, faktycznie jest tak, że wg każdego z nich to temu drugiemu czas płynie wolniej.

Zaraz, zaraz.
To, że każdemu z nich wydaje się, że u drugiego z nich czas płynie wolniej nie ma żadnego znaczenia dla STW.

Przecież, wątek dotyczy dylatacji czasu, czyli rzeczywistego zjawiska fizycznego, jakie występuje w danym układzie odniesienia, względem innego.

Dylatacja czasu nie jest złudzeniem, a jest zjawiskiem rzeczywiście występującym.

Przecież w dwóch inercjalnych układach odniesienia, czas płynie wolniej w tym układzie który doznał przyśpieszenia - tak przynajmniej wynika z oryginalnego paradoksu bliźniąt.

Zatem w inercjalnym układzie B (który przyspieszył) czas rzeczywiście biegnie wolniej, niż w układzie A. To nie jest "złudzenie optyczne" obserwatora A - tylko fakt.

Zatem nie ma możliwości, żeby tA>tB oraz jednocześnie tb<ta w zależności od wyboru układu odniesienia. Paradoks bliźniąt wyklucza taką możliwość.

Różnica prędkości upływu czasu w danych układach powinna być kategorią obiektywną. Jeżeli czas w układzie B biegnie wolniej niż w układzie A - to powinna być to prawda z perspektywy dowolnego układu. Inaczej dochodzimy do jeszcze większych paradoksów.
Ebvalaim (2787 punktów)
>Różnica prędkości upływu czasu w danych układach powinna być kategorią obiektywną. Jeżeli czas w układzie B biegnie wolniej niż w układzie A - to powinna być to prawda z perspektywy dowolnego układu. Inaczej dochodzimy do jeszcze większych paradoksów.
No i tak właśnie nie jest, a to z prostego powodu - nie ma jakiegoś obiektywnego "tempa upływu czasu". Wszystko sprowadza się do pomiaru czasu między dwoma zdarzeniami w różnych układach.

Dylatacja czasu polega na tym: jeśli mamy obserwatora inercjalnego O, na którego linii świata leżą zdarzenia A i B, to każdy obserwator inercjalny O' zmierzy między zdarzeniami A i B czas dłuższy, niż obserwator O.

(Analogia geometryczna: jeśli na prostej k oznaczymy odcinek AB, to długość rzutu tego odcinka na każdą inną prostą k' będzie mniejsza, niż długość odcinka AB).

Spójrzmy na to z tej strony. Bliźniaki A i B (dla uproszczenia skupmy się na dwóch) siedzą sobie na stacji i mają zsynchronizowane zegarki. O północy bliźniak B zostaje wystrzelony z prędkością 0.866c (gamma = 2). Bliźniak A o 1:00 patrzy na zegarek i myśli "o, u mojego brata jest dopiero 0:30" i ma rację. Bliźniak B o 0:30 patrzy na zegarek i myśli "o, u mojego brata jest dopiero 0:15" i też ma rację. Paradoks? Nie, bo w teorii względności równoczesność jest względna.

I to jest problem z mówieniem o tempie upływu czasu. Mówimy, że z punktu widzenia A czas u B płynie wolniej, bo gdy weźmiemy zdarzenia na linii świata B, czas między nimi zmierzony przez B będzie krótszy, niż czas zmierzony przez A (odcinek będzie krótszy niż jego rzut na inną prostą - geometria Minkowskiego). Analogicznie, gdy weźmiemy zdarzenia na linii świata A, czas między nimi zmierzony przez A będzie krótszy niż czas zmierzony przez B.

Nie ma tu żadnej relacji nierówności, gdzie można by było napisać "czas u tego płynie szybciej, a u tego wolniej" i to byłoby obiektywne. Dylatacja czasu jest efektem względnym i zależnie od tego, względem którego obserwatora mierzysz czas, dostaniesz różne nierówności.
scooby14444 (142 punktów)
>Spójrzmy na to z tej strony. Bliźniaki A i B (dla uproszczenia skupmy się na dwóch) siedzą sobie na stacji i mają zsynchronizowane zegarki. O północy bliźniak B zostaje wystrzelony z prędkością 0.866c (gamma = 2). Bliźniak A o 1:00 patrzy na zegarek i myśli "o, u mojego brata jest dopiero 0:30" i ma rację. Bliźniak B o 0:30 patrzy na zegarek i myśli "o, u mojego brata jest dopiero 0:15" i też ma rację. Paradoks? Nie, bo w teorii względności równoczesność jest względna.

No wiem, że z punktu widzenia z STW tak jest. Jest to konsekwencja przyjętych założeń.
Ebvalaim (2787 punktów)
>Załóżmy, że bliźniacy mają po 20 lat, ale bliźniak A jest śmiertelnie chory i zostało mu 30 lat życia (umrze w wieku 50 lat).
>Bliźniak B zostaje wystrzelony z prędkością 0.866c w kosmos. Zgodnie z tym co piszesz, kiedy kończy 40 lat wie, że czas u brata A biegnie dwa razy wolniej, tak więc brat A ma wtedy 30 lat i jest od niego 10 lat młodszy.
>Tak więc kiedy kończy 40 lat wysyła z prędkością światła wiadomość powrotną, że ma 40 lat i u niego wszystko w porządku. Wie, że w tym momencie brat ma jeszcze 20 lat życia i spokojnie zdąży odczytać wiadomość i wysłać odpowiedź - jest oddalony o 17,32 roku świetlnego.
Zapomniałeś o jednej kwestii - w układzie brata B brat A ciągle ucieka z prędkością 0,866c. W związku z tym dotarcie do brata A zajmie wiadomości nie 17,32 lat, a 17,32/(1-0,866) = 129,2 lat. Brat A miałby zatem 30 + 129,2/2 = 94,6 roku gdy wiadomość do niego dotrze. Nie dożyje.

A z punktu widzenia brata A? Gdy brat B ma 40 lat, brat A miałby już 60, gdyby żył, a od rozstania minęło już 40 lat. W tym czasie brat B zdołał odlecieć na 40*0,866 = 34,6 roku świetlnego. Wiadomość dotrze zatem jeszcze 34,6 roku później, czyli gdy brat A miałby 94,6 lat. Zgadza się.
19-01-2016 16:57 
 Ocena 1 na 1
scooby14444 (142 punktów)
Masz rację. Zorientowałem się, gdzie jest błąd w rozumowaniu i skasowałem zanim jeszcze odpowiedziałeś.
Jedno jest pewne. STW jest masakrycznie nieintuicyjne przynajmniej dla początkującego użytkownika .

Hmm, ale tak sobie jeszcze myślę, co w takim razie byłoby, gdyby brat B nagle się zatrzymał w wieku 40 lat i dopiero po zatrzymaniu wysłał wiadomość?
19-01-2016 19:04 
 Ocena 1 na 1
Ebvalaim (2787 punktów)
>Hmm, ale tak sobie jeszcze myślę, co w takim razie byłoby, gdyby brat B nagle się zatrzymał w wieku 40 lat i dopiero po zatrzymaniu wysłał wiadomość?
>
Tu właśnie wchodzą efekty związane z przyspieszaniem. Przez ten krótki moment mierzyłby, że czas u jego brata płynie dużo szybciej i starzeje się on nagle z 30 do 60 lat (tzn. po drodze umiera, ale wiadomo, o co chodzi). Przy okazji odległość od niego do brata urosłaby z 17,3 do 34,6 lat świetlnych (tak - jego brat przez krótki moment pozornie poruszałby się szybciej niż światło). Pewnie brzmi paradoksalnie, ale to nie paradoks, to tylko efekty związane z nagłą zmianą układu współrzędnych
19-01-2016 22:51 
 Ocena 1 na 1
scooby14444 (142 punktów)
>Tu właśnie wchodzą efekty związane z przyspieszaniem. Przez ten krótki moment mierzyłby, że czas u jego brata płynie dużo szybciej i starzeje się on nagle z 30 do 60 lat (tzn. po drodze umiera, ale wiadomo, o co chodzi). Przy okazji odległość od niego do brata urosłaby z 17,3 do 34,6 lat świetlnych (tak - jego brat przez krótki moment pozornie poruszałby się szybciej niż światło). Pewnie brzmi paradoksalnie, ale to nie paradoks, to tylko efekty związane z nagłą zmianą układu współrzędnych

Podrążę jeszcze trochę temat bo zagadnienie jest ciekawe.

Napiszę jeszcze raz, bo niepotrzebnie kasowałem. Mamy taką sytuację:
Mamy dwóch bliźniaków A i B , mają po 20 lat, ale bliźniak A jest śmiertelnie chory i zostało mu 30 lat życia (umrze w wieku 50 lat).
Bliźniak B zostaje wystrzelony w rakiecie z prędkością 0.866 c (gamma=2). Zgodnie z STW czas u jego brata A biegnie dwa razy wolniej niż u niego.
Tak więc po 20 latach lotu, kiedy kończy 40 lat wie, że jego brat A ma wtedy 30 lat i jest od niego 10 lat młodszy. W tym momencie rozpoczyna gwałtowne hamowanie i wytraca całkowicie prędkość.
Postanawia wysłać wiadomość świetlną do brata, że ma 40 lat i wszystko jest w porządku.
Jest oddalony o 20 lat lotu, czyli o 17,32 roku świetlnego, także wiadomość dotrze do jego brata kiedy B będzie miał (40+17,32) 57,32 lat, natomiast A będzie miał wtedy 47,32 lat. Tak więc A otrzyma wiadomość przed śmiercią i spokojnie zdąży odesłać odpowiedź do B.

Teraz sytuacja z punktu widzenia brata A: wg STW czas w układzie brata B również płynie 2 razy wolniej niż u A. Zatem po upływie 40 lat ( w między czasie A umarł) u brata B upływa dopiero 20 lat. Z punktu widzenia A rakieta oddaliła się w tym czasie o 34,64 lata świetlnego. W tym momencie brat B hamuje i wysyła wiadomość, która dociera do brata A po 34,64 latach. Tak więc brat A otrzymałby wiadomość kiedy byłby w wieku 94,64 lat, ale już dawno nie żyje, także nie może odebrać widomości i odesłać odpowiedzi .
No i teraz mamy PARADOKS jak nic.

Zatem coś bardzo dziwnego musiało wydarzyć się w momencie hamowania statku brata B, aby pozbyć się paradoksu.
Twierdzisz, że w momencie hamowania, brat B stwierdziłby, że czas u brata A gwałtownie przyśpiesza i starzeje sie on nagle z 30 do 60 lat, oraz zwiększa się odległość między nimi z 17,32 do 34,64 lat świetlnych.
Ok, wtedy będzie się zgadzać, z punktu widzenia B : A otrzymałby widomość po swojej śmierci, w więc gdyby żył miałby (60+34,64) 94,64 lata.

Tylko teraz pytanie: Skoro coś takiego dziwnego dzieje się podczas hamowania statku B, to również powinno się dziać podczas przyspieszania tego statku do prędkości 0.866 c na początku lotu.
Czemu wtedy nie obserwujemy podobnych zjawisk?

No i pytanie drugie: jaki jest mechanizm tych zjawisk ktore opisujesz podczas hamowania, z czego one wynikają?

Czy nie jest to, aby typowa zapchaj dziura w teorii względności, żeby uniknąć paradoksu?

Przynajmniej tak to wyglada na pierwszy rzut oka: wystąpi nieuchronny paradoks, a więc naprędce przyjmujemy , że w układzie B wydarzy sie coś bardzo dziwnego, nagle wiek brata A zostanie przyspieszony do rzeczywistego wieku jaki ma on w swoim własnym układzie, a odległość miedzy braćmi również uleganie "nagłemu powiększeniu" żeby zrównała się odległości jaką odnotowuje brat A w swoim układzie odniesienia.

Szczególnie ta zwiekszjąca sie odległość z prędkością dużo wiekszą od prędkosci swiatła jest tu mocno problematyczna.
Ebvalaim (2787 punktów)
>...
>Zatem coś bardzo dziwnego musiało wydarzyć się w momencie hamowania statku brata B, aby pozbyć się paradoksu.
>Twierdzisz, że w momencie hamowania, brat B stwierdziłby, że czas u brata A gwałtownie przyśpiesza i starzeje sie on nagle z 30 do 60 lat, oraz zwiększa się odległość między nimi z 17,32 do 34,64 lat świetlnych.
>Ok, wtedy będzie się zgadzać, z punktu widzenia B : A otrzymałby widomość po swojej śmierci, w więc gdyby żył miałby (60+34,64) 94,64 lata.
>Tylko teraz pytanie: Skoro coś takiego dziwnego dzieje się podczas hamowania statku B, to również powinno się dziać podczas przyspieszania tego statku do prędkości 0.866 c na początku lotu.
>Czemu wtedy nie obserwujemy podobnych zjawisk?
Obserwujemy Tzn. obserwowalibyśmy, gdyby było na czym. W momencie przyspieszania w stronę jakiegoś obiektu, który spoczywał względem nas, odnotujemy gwałtowny spadek odległości do niego oraz gwałtowny wzrost jego tempa upływu czasu.

>No i pytanie drugie: jaki jest mechanizm tych zjawisk ktore opisujesz podczas hamowania, z czego one wynikają?
>Czy nie jest to, aby typowa zapchaj dziura w teorii względności, żeby uniknąć paradoksu?
Wynikają ze zmiany jednego układu inercjalnego na inny. Pod pewnymi względami można też traktować te efekty jako podobne do grawitacyjnej dylatacji czasu itp., w związku z tym że zgodnie z zasadą równoważności lokalnie siła bezwładności jest nieodróżnialna od grawitacji. W każdym razie nie jest to żadna zapchajdziura, wszystko da się opisać równaniami, nie wymyślając nic nowego

>Szczególnie ta zwiekszjąca sie odległość z prędkością dużo wiekszą od prędkosci swiatła jest tu mocno problematyczna.
Wbrew pozorom nie jest. Nic tutaj fizycznie nie podróżuje z prędkością większą od prędkości światła, zmienia się jedynie układ odniesienia. Jest pewne podobieństwo tej sytuacji do takiej, w której świecisz laserem na odległą ścianę i zaczynasz nim ruszać. Kiedy ściana jest bardzo daleko, plamka może poruszać się szybciej niż światło, ale STW to w żaden sposób nie rusza. Nie przesuwa się wtedy żaden fizyczny obiekt.
scooby14444 (142 punktów)
>>Tylko teraz pytanie: Skoro coś takiego dziwnego dzieje się podczas hamowania statku B, to również powinno się dziać podczas przyspieszania tego statku do prędkości 0.866 c na początku lotu.
>>Czemu wtedy nie obserwujemy podobnych zjawisk?
>Obserwujemy Tzn. obserwowalibyśmy, gdyby było na czym. W momencie przyspieszania w stronę jakiegoś obiektu, który spoczywał względem nas, odnotujemy gwałtowny spadek odległości do niego oraz gwałtowny wzrost jego tempa upływu czasu.
A co z obiektem za nami? Czemu względem niego nie ma efektu gwałtownej zmiany odległości i tempa upływu czasu?

>Wynikają ze zmiany jednego układu inercjalnego na inny. Pod pewnymi względami można też traktować te efekty jako podobne do grawitacyjnej dylatacji czasu itp., w związku z tym że zgodnie z zasadą równoważności lokalnie siła bezwładności jest nieodróżnialna od grawitacji. W każdym razie nie jest to żadna zapchajdziura, wszystko da się opisać równaniami, nie wymyślając nic nowego

OK. Ale na razie żeby nie komplikować, nie mówmy o grawitacji i OTW.
Jak rozumiem ten dziwny efekt gwałtownego zwiększenia odległości i tempa upływu czasu u brata A, podczas hamowania brata B powinno wyjaśnić się na bazie STW. Mógłbyś wytłumaczyć czemu tak się dzieje?
Przepraszam, że tak dopytuję, ale chciałbym to zrozumieć.
>>Szczególnie ta zwiekszjąca sie odległość z prędkością dużo wiekszą od prędkosci swiatła jest tu mocno problematyczna.
>Wbrew pozorom nie jest. Nic tutaj fizycznie nie podróżuje z prędkością większą od prędkości światła, zmienia się jedynie układ odniesienia.
Zaraz, zaraz. Gwałtownie zwiększa się odległość i nie jest to efekt pozorny, a rzeczywisty.
Przecież różnica w czasie dotarcia swiatła od brata B do A, przed manewrem hamowania i po manwrze, nie wynika wyłącznie ze zmiany prędkości. Wynika również ze zwiększenia odległości.
Zatem musiało tutaj nastąpić fizyczne zwiększenia dystansu o 17 lat świetlnych w krótkim czasie.

>Jest pewne podobieństwo tej sytuacji do takiej, w której świecisz laserem na odległą ścianę i zaczynasz nim ruszać. Kiedy ściana jest bardzo daleko, plamka może poruszać się szybciej niż światło, ale STW to w żaden sposób nie rusza. Nie przesuwa się wtedy żaden fizyczny obiekt.
Jasna sprawa. Porusza się wyłącznie światło od lasera w kierunku ściany. Ruch plamki to tylko efekt pozorny.
Tyle, że ja tu za bardzo analogii nie widzę.
Ebvalaim (2787 punktów)
>...
Dobra, widzę, że bez rysunku się nie obejdzie :p Tylko że niestety zrobienie go mi trochę zajmie, a czasu mam mało. Postaram się wrzucić w najbliższych dniach
eipi (774 punktów)
>Osoby biegłe w temacie proszę o rozwiązanie tego PARADOKSU.

Przyczyn paradoksu jest kilka. Pierwsza to nieostrożne podejście do względności czasu (więcej o tym u Jacholka i w moim drugim komentarzu).

Druga jest bardziej subtelna i dotyczy pominiętego w rozważaniach wpływu przyśpieszenia na upływ czasu. Ten zaś, jak wiadomo, istnieje, jednak może być przeanalizowany dopiero na gruncie Ogólnej, a nie Szczególnej Teorii Względności.

De facto prawie ten efekt odkryłeś Skoro Twój eksperyment myślowy prowadzi do paradoksu, to znaczy, że coś zostało w nim uwzględnione nieprawidłowo, bądź nie uwzględnione. I to właśnie przyspieszenie (zwróć uwagę, że jakkolwiek by nie kombinować, im krótszy czas w którym działa przyspieszenie, tym większa jego wartości, tak że iloczyn tych dwóch wartości pozostaje stały).

Tego typu eksperymenty myślowe prowadził sam Einstein ("co zobaczy obserwator podróżujący na grzbiecie fali elektromagnetycznej" - klasyczne wyjaśnienie prowadziło do paradoksu w postaci statycznego pola magnetycznego).

Wracając do paradoksu bliźniąt, 2 ciekawe obszerniejsze artykuły na ten temat opublikował parę lat temu Świat Nauki. Niestety nie ma chyba wersji elektronicznej - poniżej tylko linki kierujące do wersji papierowej:

www.swiatnauki.pl/19,163.html#
www.e-kiosk.pl/pdf/107/24910-toc.pdf
19-01-2016 10:25 
 Ocena 1 na 1
Ebvalaim (2787 punktów)
>Druga jest bardziej subtelna i dotyczy pominiętego w rozważaniach wpływu przyśpieszenia na upływ czasu. Ten zaś, jak wiadomo, istnieje, jednak może być przeanalizowany dopiero na gruncie Ogólnej, a nie Szczególnej Teorii Względności.
To popularny, acz błędny pogląd Można analizować przyspieszenia na gruncie STW. To, czego STW nie uwzględnia i do czego potrzeba OTW, to grawitacja (czyli efekty związane z krzywizną czasoprzestrzeni).

Nie dam głowy, ale chyba nawet w książce Dragana wspomnianej w poście zakładającym wątek jest trochę na ten temat. A jeśli nie, to trochę o tym napisałem swego czasu tutaj: ateista.pl/showthread.php?tid=7070
20-01-2016 20:51 
 Ocena 1 na 1
eipi (774 punktów)
>To popularny, acz błędny pogląd Można analizować przyspieszenia na gruncie STW. To, czego STW nie uwzględnia i do czego potrzeba OTW, to grawitacja (czyli efekty związane z krzywizną czasoprzestrzeni).

Dziękuję za sprostowanie i ciekawego linka. Tak to jest, jak człowiek (tu: ja, żeby było jasne sam czego dobrze nie przemyśli, tylko powtarza.
smelig (435 punktów)
Ja Ci podam inny przykład sprzeczności wewnętrznej STW, którego prawdopodobnie nie wytłumaczysz.

Zadanie jest następujące:

Dwa obiekty kosmiczne mijają się z dużą prędkością jednocześnie synchronizując swoje zegary na godzinę 0h 00m.



Gdy do obiektu A doszło czoło fali świetlnej od odległej Supernowej (jak na rysunku) była na nim godz. 1h.00m. Pytanie jest następujące:
Jakie wskazanie będzie miał zegar na obiekcie B gdy dotrze do niego ta sama fala?:

- wyższe niż 1h.00m
- 1h.00m
- niższe niż 1h.00m

Zadanie jest konkretne, więc proszę nie odwracać kota ogonem. Nie ma tu żadnych przyśpieszeń, więc zadanie jest najprostsze z możliwych.
02-02-2016 07:28 
 Ocena 1 na 1
Ebvalaim (2787 punktów)
>Ja Ci podam inny przykład sprzeczności wewnętrznej STW, którego prawdopodobnie nie wytłumaczysz.
Nie ma sprzeczności wewnętrznych w STW Wszystkie pozorne sprzeczności daje się prześledzić i dociera się zwykle do błędnego zastosowania galileuszowej intuicji

>Zadanie jest następujące:
>Dwa obiekty kosmiczne mijają się z dużą prędkością jednocześnie synchronizując swoje zegary na godzinę 0h 00m.
>Gdy do obiektu A doszło czoło fali świetlnej od odległej Supernowej (jak na rysunku) była na nim godz. 1h.00m. Pytanie jest następujące:
>Jakie wskazanie będzie miał zegar na obiekcie B gdy dotrze do niego ta sama fala?:
>- wyższe niż 1h.00m
>- 1h.00m
>- niższe niż 1h.00m
>Zadanie jest konkretne, więc proszę nie odwracać kota ogonem. Nie ma tu żadnych przyśpieszeń, więc zadanie jest najprostsze z możliwych.
Zakładając, że cały rysunek jest z punktu widzenia układu, w którym i A, i B poruszają się z prędkościami 0,5 c, to choćby z powodu czystej symetrii odpowiedź będzie brzmiała: 1h 00m.

Domyślam się, gdzie będziesz szukać sprzeczności. Podpowiem: ani z punktu widzenia A, ani z punktu widzenia B fala nie dotrze do nich równocześnie - tak będzie tylko w zewnętrznym układzie. Z punktu widzenia A fala dotrze najpierw do niego, gdy u B będzie jakaś wcześniejsza godzina, a dopiero potem do B, gdy zegar B będzie wskazywał 1h 00m. Z punktu widzenia B będzie dokładnie odwrotnie.
P.Góralski (1 punktów)
Na stronie www.pomylki-einsteina-i-nie-tylko.pl/stw/ są podane paradoksy STW nie tylko w przypadku Trojaczków ale ogólnie dla n klonów.
Pozdrawiam

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365