Czy teoria względności sankcjonuje trwałe skurcze długości wraz z trwałą różnicą wieku w paradoksie bliźniaków?

Nie, tak nie jest. Jednak biorąc pod uwagę wiele analogii między czasem i przestrzenią, może to wydawać się niepokojące. Czym w tym kontekście różni się czas od przestrzeni?

Problem w tym, że zegar robi coś innego niż linijka: utrzymuje zapis. Linijka mierzy jedynie odległość między swoimi punktami końcowymi, a gdy poruszająca się linijka jest kładziona (delikatnie) w spoczynku, pomiar zgadza się z linijką spoczywającą na stałe.

Urządzenie, które najbardziej przypomina linijkę czasu, nie jest zegarem, ale raczej metronomem. Metronom nie ma trwałego wydłużenia czasu, a gdy poruszający się metronom jest przenoszony (delikatnie) do spoczynku, pomiar jest zgodny z metronomem w stanie spoczynku. W ten sposób jest symetryczny z nietrwałością skurczu długości.

Jeśli potrzebujesz urządzenia przypominającego zegar określający odległość, które nie byłoby linijką, ale raczej licznikiem kilometrów. Stan licznika kilometrów prowadzi zapis i rejestruje trwały skurcz długości w taki sam sposób jak zegar.

W ten sposób ponownie zostaje rozpoznana symetria między czasem i przestrzenią. Różnica wynikała nie z różnic w fizyce czasu i przestrzeni, ale raczej z różnic w urządzeniach pomiarowych. Porównaliśmy urządzenie bez pamięci dla miejsca z urządzeniem z pamięcią na czas. Przy odpowiednim porównaniu podobnych urządzeń problem został rozwiązany.

Nie, skurcz długości nie jest trwały.Podróżująca bliźniaczka staje się trwale młodsza, a analogiem przestrzennym jest to, że na stałe przebyła dłuższą odległość niż jej bliźniaczka.Czasowy odpowiednik trwałego skurczu byłby permanentnie starzał się wolniej, ale żadna z tych rzeczy się nie zdarza.

Poza tym słup w stodole nie kończy się trwale skurczem.Prawdziwą odpowiedzią na paradoks stodoły jest to, że kiedy spróbujesz zatrzymać słup w stodole, zderzy się on gwałtownie ze stodołą, powodując złamanie jednego lub obu z nich.Tyczka jest tylko trwale skurczona w sensie „rozbicia na wiele części”.(Zgodnie ze szczególną teorią względności nieskończenie mocne materiały są nie tylko praktycznie niemożliwe, ale teoretycznie niemożliwe.)

Po pierwsze: wbrew pozorom to pytanie absolutnie nie ma nic wspólnego z teorią względności , ponieważ dotyczy długości podróżnika na różnych etapach podróży z wszystkimi pomiarami wykonanymi w jednym ramka (czyli ramka uziemiona). Więc całe pytanie sprowadza się do: Czy zwalnianie zmienia twoją długość?

Odpowiedź całkowicie zależy od tego, jak zwalnia bliźniak podróżujący. Przypuśćmy, że zmierza w kierunku ziemi głową do przodu i nagle przestaje się poruszać. Jeśli (w układzie ziemnym) jego głowa zatrzyma się przed stopami, skurczy się. Jeśli jego głowa i stopy zatrzymają się w tym samym momencie, pozostanie na tej samej długości, co podczas podróży. Jeśli jego stopy zatrzymają się wcześniej niż głowa, wyciągnie się.

Oczywiście wszystkie te same rzeczy są prawdziwe w kadrze podróżnym. Jest całkowicie możliwe, na przykład, że jego głowa i stopy zatrzymują się jednocześnie w ramie ziemnej, ale nie jednocześnie w ramie ruchomej, więc jego długość pozostaje ustalona w ramie ziemnej, a nie w ramie ruchomej. Lub odwrotnie. W tym miejscu pojawia się względność, ale nie ma to nic wspólnego z zadanym pytaniem.

Nie, skurcz długości występuje tylko podczas ruchu względnego, więc zakładając, że podróżujący bliźniak spocznie w ramie nieruchomego bliźniaka, ponownie zgodzą się, że są tej samej długości.

Różnica wieku nie jest trwałym wydłużeniem czasu - zegary bliźniaków będą działać z tą samą prędkością, gdy znajdą się z powrotem w tej samej klatce.

Należy również pamiętać, że efekty są całkowicie symetryczne, tak że stacjonarny bliźniak wydaje się krótszy od podróżującego bliźniaka. Jak na ironię oznacza to, że nawet jeśli skurcz długości byłby stały (a tak nie jest), nie można by tego stwierdzić, ponieważ każdy z bliźniaków uważałby, że drugi został trwale skrócony o tę samą wartość.

Scenariusz, o którego wyobrażenie prosi cię Brian Greene, to taki, w którym ludzie w stodole przykładają siłę do słupa, aby go zatrzymać. Myślą, że zatrzymują wszystkie części tyczki jednocześnie, tak że przód słupa jest zatrzymywany dokładnie w tym samym czasie, co tył. Uważają, że ponieważ przykładają siły na całej długości słupa w tej samej chwili, nie zmieniają długości słupa, ale po prostu chwytają go tak, jak jest.

Jednak z perspektywy słupa siły są przykładane poza fazą, więc gdy pierwszy chwyt jest przyłożony z przodu, nie ma żadnego uchwytu ograniczającego na pozostałej części słupa, więc kontynuuje ona orkę do przodu do przodu iw ten sposób kompresuje się. Jego przykład byłby wyraźniejszy, gdyby tylko dwie osoby chwytały za stodołę, jedną z przodu, a drugą z tyłu.

Tak czy inaczej, skrócenie słupa zostało trwale spowodowane siłami ściskającymi wywieranymi przez ludzi w stodole. Gdyby nie doszło do chwytania, słupek nie zostałby fizycznie skrócony we własnym układzie odniesienia.

Ok, ktoś mi to wyjaśnił na innym forum.Kiedy następuje przeskok klatek, efekty czasu i przestrzeni nie są już wzajemne.Tylko jeden uczestnik starzeje się mniej, ale nierównowaga przestrzenna dotyczy przebytej odległości, a nie trwałego spłaszczenia powracającego statku.W związku z tym, gdyby można było wykonać licznik kilometrów, który nie jest oparty na czasie, rejestrowałby, że statek przebył zakontraktowaną odległość, ale nie można oczekiwać powrotu spłaszczonego statku, ponieważ spowodowałoby to odwrotność efektu kosmicznego, którego nie jest już spowodowany ramą.skok.

Spałem na tym i znalazłem częściową odpowiedź. Jak powiedziałem, rozmawiałem z Donem Lincolnem wiele lat temu na forum i on wcisnął mi do mózgu, że przestrzeń i czas to dwie strony tego samego medalu; jakikolwiek problem, który możesz rozwiązać, wykorzystując zjawisko względności w czasie, możesz również rozwiązać, używając jego symetrycznej przestrzeni odpowiednika. Zdecydowałem więc, że przykład Greene'a jest odpowiednikiem przestrzennym przykładu mionu.

Ścieżka czasoprzestrzenna musi zaczynać się i kończyć wraz z lokalizacją uczestników. Ścieżka mionu nie zaczyna się w tym samym miejscu co ziemia, więc zegary nie są zsynchronizowane i na tej ścieżce nie występuje przeskok ramki (tylko stała prędkość). Stąd, mimo że mion znajduje się razem z ziemią, nie ma trwałej różnicy wieku bliźniaczej paradoksalnej. W rzeczywistości wszystkie kolokacyjne zegary muszą mieć ten sam odczyt zegara, chyba że nastąpił przeskok ramki.

Tak więc w klasycznym paradoksie bliźniąt, w którym Alice odchodzi i wraca o 0,6 c 3 lata, Bob na Ziemi osiągnie wiek 10 lat, a Alice tylko 8 lat, kiedy ponownie się połączą. Ta różnica wieku będzie widoczna na diagramie czasoprzestrzeni. W przykładzie mionowym, ponieważ zegary nie zaczęły kolokacji i nie nastąpił przeskok ramki, oba zegary nie wskazują, że mion starzał się mniej paradoksalnie a la bliźniak, ale że jego czas się wydłużał od nieznanego czasu rozpoczęcia. Wykres czasoprzestrzeni nie powinien mieć różnicy między zegarami w kolokacji. Proszę nie mylić trwałej różnicy wieku 1 uczestnika wynikającej ze skoku do klatki z odwrotnym dylatacją czasu obu uczestników z powodu stałej prędkości względnej.

Przykład Greene'a jest bardzo podobny do mionu. Biegun zaczyna się niezsynchronizowany z zegarami stodołowymi, więc nie może być zauważalnej trwałej różnicy długości, gdy jest zatrzymany w oborze. Podobnie jak w przypadku mionu, na końcu następuje zderzenie, ale nie oznacza to przeskoku klatki, gdy zegary znajdują się w tym samym miejscu. Przeskok klatki musi nastąpić w znacznej odległości, aby wystąpił trwały wpływ na czas lub przestrzeń ruchomej klatki w stosunku do nieruchomej klatki, którą w tym przypadku wybrano jako stodołę.

Analiza Greene'a może być błędna, ale co by było, gdyby zrobił to właściwie dla przykładu prawdziwego bliźniaczego paradoksu z poprawną ścieżką czasoprzestrzeni. Musiałby razem uruchomić słup i stodołę, potem słup wychodzi i wraca do stodoły po prawidłową ścieżkę czasoprzestrzeni. Słup musiałby być trwale skurczony w punkcie zwrotnym, a nie w stodole. Jedną z rzeczy, które udało mu się osiągnąć, było to, że skurcz długości nie jest spowodowany fizycznym zgnieceniem słupa, ale rosnącą względną jednoczesnością zegarów, gdy słup jest zatrzymywany przez kolejne wskazówki.

Jak powiedziałem, scenariusz przekazania zegara w przypadku paradoksu bliźniaczego nie zakłada zmiażdżenia bieguna, a jedynie wpływ względnej jednoczesności na pomiar długości bieguna. Podczas przekazywania zegara Alice wychodząc spotyka Charliego zwracającego jej pomiary bieguna (nie fizycznego). Przeskok ramki nie wpływa na Alice ani Charlie, ale na dane przesyłane między nimi.

Charlie nadchodzący z kosmosu w kierunku Ziemi nie ma zsynchronizowanego zegara z zegarem ziemskim.Jest wcielonym przykładem mionu.Synchronizuje swój zegar z zegarem Ziemi, kiedy otrzymuje dane zegara Alice.Ponieważ ani Alice, ani Charlie nie doświadczają przeskoku klatki, nie doświadczają trwałej różnicy wieku na Ziemi, po prostu doświadczają wzajemnego dylatacji czasu w stosunku do zegara ziemskiego.To, co doświadcza przeskoku ramki, to dane.Zatem dane tak naprawdę nie wskazują, że Charlie lub Alice mniej się zestarzeli podczas swoich podróży.Jedyne, co Charlie naprawdę zrobił, to przeciągnąć daleką lekturę w czasie, gdy dotrze do teraźniejszości współlokowanej z ziemią.Starzał się normalnie, a Ziemia nie jest w stanie stwierdzić, że starzeje się wolniej, tylko że jego odziedziczone dane zegara od Alice starzały się wolniej.

Zatem pytanie brzmi, czy czas i przestrzeń zostały wypaczone, aby spowodować, że zegar dokonuje rzeczywistych pomiarów czasu i długości, czy też info czasu i przestrzeni zostało wypaczone przez opóźnienie odległości, a prędkość ma wpływ na szybkość powrotu Informacja. Na przykład, jeśli tarcza zegara oddalałaby się od Ciebie, informacje z tarczy miałyby opóźnienie, które można łatwo błędnie zinterpretować jako spowolnienie samego czasu. Jeśli tylko informacje ulegają zniekształceniu, czy jest jakaś prawdziwa trwała różnica wieku i trwały skurcz długości, który wynika ze skoku klatki? Ci, którzy odpowiadają, że tylko trwała różnica wieku jest prawdziwa, zapominają, że istnieje symetria między czasem i przestrzenią, a ich pozycja łamie tę symetrię. Efekty relatywistyczne można obliczyć tylko dla przestrzeni lub czasu. Mion nie przekracza długości atmosfery skurczonej ORAZ w rozszerzonym czasie, jest to jedno lub drugie. Więc jeśli istnieje trwała różnica wieku zgodnie z paradoksem bliźniaków, to bliźniak nie może również powrócić jednocześnie bardziej płasko, to jedno lub drugie. To moja odpowiedź interpretująca teorię względności, ale teraz osobiście skłaniam się do przekonania, że ​​żadne z nich nie występuje tak samo, jak żadne z nich nie występuje w przykładzie przekazania zegara.

PS. Nie, mylę się w ostatnim akapicie. Przykład mionu dowodzi, że nie tylko informacja z jego zegara wpływa na prędkość, ale sam czas, który mierzy zegar mionowy. W przeciwnym razie mion nie byłby w stanie dotrzeć na ziemię.

O ile mi wiadomo, to też nie.Specjalna teoria względności mówi, że jeśli dwie istoty podróżują ze sobą z dużą prędkością względną, each będzie obserwować other jako zmienioną w czasie, długości, masie.To wyklucza głupią ideę, że jeden z nich będzie młodszy od drugiego, gdy prędkości się odwrócą, a następnie zatrzymają się (staną się nieruchome względem siebie.

Ponadto, jeśli opuszczę Ziemię i wrócę, nie będę miał stałej prędkości względnej, więc czy w ogóle obowiązuje szczególna teoria względności?Więc kto się myli, ja czy dziesiątki pisarzy science fiction?

Nie, ponieważ różnica długości jest zasadniczo złudzeniem optycznym. Dzieje się tak z powodu przesunięcia czerwonego / niebieskiego, gdy obiekt przesuwa się w kierunku lub od twojej perspektywy. Zależy to tylko od kierunku podróży względem ciebie i dzieje się tylko w tym wymiarze. Obiekt zbliżający się do ciebie wydaje się cieńszy, nie wydaje się też wyższy ani szerszy. Dlatego otrzymujesz tylko przesunięcie częstotliwości (czerwony / niebieski), a nie przesunięcie amplitudy.

Kluczem jest to, że czas, czwarty wymiar, nieustannie się zmienia. Zawsze się powiększa (więcej nanosekund od Wielkiego Wybuchu, nigdy ta sama ilość, nigdy mniej). Postępujemy wzdłuż osi czasu. Zegar mierzy prędkość tego postępu (na mojej osi czasu odczytuje mój zegar jako postęp z szybkością 1 sekundy na sekundę; jeśli oglądam oś czasu mojego bliźniaka, odczytuję jego zegar jako postępujący z szybkością 1,2 sekundy na 1 moją sekundę). Tak więc zegary są zapisem, że kiedyś podróżowały z różnymi prędkościami.

Np. powstają dwa samochody z 0 milami na liczniku, jadącymi 30 mil na godzinę. Jeden przyspiesza do 100 mil na godzinę, potem obaj jeżdżą przez 10 minut, po czym oboje zatrzymują się w tym samym miejscu. Oboje jadą teraz z prędkością 0 mil na godzinę. Ale jeden samochód ma więcej kilometrów na liczniku, co dowodzi, że samochód przejechał szybciej niż drugi w pewnym momencie w przeszłości.

Pierwsze trzy wymiary X, Y, Z (długość, szerokość, wysokość) są statyczne. Oś X nie rośnie ani nie kurczy się nieustannie. Nie posuwamy się wzdłuż linii rozmiarów. Tak więc nie można odnotować, że w przeszłości bliźniaki postępowały na tej linii w różnym tempie. Gdybyśmy zrobili postęp na linii wielkości, to tak, byłoby oczywiste, że w przeszłości poruszali się z relatywistyczną prędkością. Jeden byłby znacznie dłuższy, szerszy lub wyższy, lub po prostu ogólnie większy (większy we wszystkich 3 osiach) niż drugi. Ich władcy miałyby różne rozmiary.