Парадокс близнецов

[Schnibble]

Я догадываюсь, что на этом форуме много сторонников теории относительности. Думаю, все они знают о существовании так называемого парадокса близнецов. На всякий случай приведу формулировку:

Цитата:

Рассматрим историю двух братьев-близнецов. Один из них (далее путешественник) отправляется в космический полёт, второй (далее домосед) — остаётся на Земле. После полёта путешественник совершает возврат на Землю. 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 Земля, поэтому отстать должны часы домоседа. На самом деле братья равноправны, следовательно, после возвращения их часы должны показывать одно время.

Существуют разные подходы для объяснения данного противоречия. Все они основаны на том, что братья не являются равноправными, так как один из них (путешественник) испытывал этапы ускоренного движения, необходимые для его возвращения на Землю. Возможно, для большинства релятивистов этого уже достаточно, чтобы далее этот сценарий не рассматривать и не испытывать свою веру на прочность :)

Для тех, кому качественного разъяснения недостаточно, существует количественная теория, позволяющая абстрагироваться от реальности и вычислить показания ускоренно движущихся часов путем определения свойств пространства и времени через метрические тензоры с последующим вычислением показаний часов. К сожалению данный способ трудно признать удовлетворительным, поскольку он опирается на введенную дополнительную гипотезу (подробности в книге Фок В. А. — «Теория Пространства, Времени и Тяготения»). И вообще, сами по себе математические расчеты ничего не объясняют, если не сопровождаются соответствующими пояснениями их физического смысла.

В википедии имеется хорошая статья, которая позволяет наглядно рассмотерть данный парадокс при помощи обмена сигналами между братьями.

В результате, как обычно это происходит у релятивистов, вычисляется именно то, что предсказывает теория. То есть, для путешественника ход времени замедляется, и он получает больше сигналов, чем успевает передать домоседу.

Для начала, я хотел бы указать на ошибку в данном разъяснении, которая заключается в том, что сигналы полученные домоседом и путешественником рассчитываются в одной и той же СО, в которой домосед неподвижен. Отсюда получаются "набегания на сигналы", и естественно, следует замедление времени только для путешественника.

Если рассматривать данный сценарий в СО путешественника, то перед моментом разворота у него пространство сжато и уже наполнено сигналами. Если расстояние между этими сигналами $\lambda$, а скорость распространения $c$, то $\nu=c/\lambda$. После разворота ничего не изменяется — пространство как было сжатым так и осталось, и те сигналы которые были между близнецами никуда не делись, скорость света также не изменилась (см. второй постулат). То есть, те сигналы, которые были отправлены домоседом до разворота, путешественник в своей СО на обратном пути будет получать с той же частотой, что и ранее $\nu=c/\lambda$

По теории относительности, в СО путешественника большую часть пути время идет быстрее, чем у домоседа. Внимание вопрос. Что наблюдает путешественник в периоды торможения и разворота, помимо расширения и обратного сжимания вселенной? Что происходит с теми сигналами, которые уже находятся между братьями.

Варианты ответов:
1. Ничего особенного не происходит, все сигналы остаются на месте, СТО неверна, так как противоречие остается неразрешенным
2. Время во всей вселенной резко ускоряется, и путешественник получает пачку сигналов, так чтобы по возвращению оказаться моложе домоседа?
3. Ваш вариант, какие метаморфозы еще могут происходить со вселенной в период разворота путешественника

[rockclimber]

Schnibble
Для начала, я хотел бы указать на ошибку в данном разъяснении, которая заключается в том, что расчеты, опирающиеся на СТО, согласуются с экспериментом, а ваши фантазии - нет.
Доказательства:
- эксперимент Хафеле-Китинга (один из самых простых и наглядных в этой сфере).
- системы спутниковой навигации в расчетах используют СТО и ОТО (без их поправок спутниковая навигация не работает).

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»

-- 20.10.2017, 23:22 --

Schnibble, по итогам уже трех тем, не считая отдельных сообщений, можно считать надежно доказанным, что Вы не знаете СТО и не пытаетесь ознакомиться. Соответственно, предупреждение за агрессивное невежество.

[Someone]

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Существуют разные подходы для объяснения данного противоречия.

Единственное правильное объяснение состоит в том, что изобретатель данного противоречия не понимает СТО, вследствие чего всё противоречие является просто глупостью.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Все они основаны на том, что братья не являются равноправными, так как один из них (путешественник) испытывал этапы ускоренного движения, необходимые для его возвращения на Землю.

Видите ли, этот эксперимент можно изложить так, что никакого ускорения вообще не будет. Только участников станет трое: 1) домосед, 2) путешественник, пролетающий мимо Земли и синхронизирующий свои часы с домоседом, и 3) путешественник, встречающий второго участника где-то далеко, синхронизирующий с ним свои часы и затем пролетающий мимо Земли, где он сверяет свои часы с часами домоседа. Даже в первоначальной постановке с ускорениями мы можем считать этапы ускорения очень короткими и не влияющими сколько-нибудь существенно на показания часов.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Для начала, я хотел бы указать на ошибку в данном разъяснении, которая заключается в том, что сигналы полученные домоседом и путешественником рассчитываются в одной и той же СО, в которой домосед неподвижен.

Неправда. Я посмотрел статью. Подсчёт сигналов, полученных домоседом и путешественником, производится два раза: один раз — с точки зрения путешественника, другой раз — с точки зрения домоседа. Вы либо ничего не поняли, либо умышленно искажаете то, что прочли.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Если рассматривать данный сценарий в СО путешественника, то перед моментом разворота у него пространство сжато

Это ерунда. На самом деле приближающийся объект выглядит растянутым в направлении движения, а удаляющийся — сжатым (предполагается, что объект движется по прямой, соединяющей его с наблюдателем; коэффициент растяжения/сжатия точно такой же, как в эффекте Доплера для длины волны). Причём, это не имеет отношения к обсуждаемому вопросу, это просто следствие запаздывания сигналов. Частота приходящих сигналов определяется эффектом Доплера, а не странными заявлениями о "сжатом пространстве". Вы, видимо, начитались популярной литературы и на этом основании считаете себя знатоком СТО.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

То есть, те сигналы, которые были отправлены домоседом до разворота, путешественник в своей СО на обратном пути будет получать с той же частотой, что и ранее $\nu=c/\lambda$

Это прямо противоречит экспериментально установленному эффекту Доплера, поэтому является лженаучным измышлением.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Внимание вопрос. Что наблюдает путешественник в периоды торможения и разворота, помимо расширения и обратного сжимания вселенной?

Не наблюдает он ничего подобного. Объекты впереди он будет видеть сжатыми, позади — растянутыми, по бокам искажения будут более сложными.

Schnibble в сообщении #1257397 писал(а):

Варианты ответов:

Правильного варианта нет. Сигналы никуда не деваются, СТО верна.