Парадокс близнецов?

[С.Мальцев]

Каждому наверняка приходилось читать, или хотя бы слышать о том, что если одного брата-близнеца посадить в ракету и отправить в достаточно долгое космическое путешествие с релятивистской скоростью, то, вернувшись, он окажется моложе брата-близнеца, остававшегося на Земле.

Поскольку из СТО следует, что наблюдаемое время в движущейся ИСО идет замедленно, то, казалось бы, ответ очевиден – действительно, раз один из братьев достаточно быстро движется, то его часы идут медленнее, а значит, он и должен быть моложе.

С другой стороны, из СТО следует, что все ИСО равноправны, и движущийся близнец должен наблюдать, как замедленно течет время в ИСО оставшегося брата. В таком случае, оставшийся брат должен быть моложе. Но согласно СТО именно вернувшийся брат должен быть моложе. В чем, собственно, и заключается парадокс.

Зачастую можно услышать мнение, что поскольку замедление времени только наблюдаемое, оба брата к концу путешествия окажутся одного возраста. Но это противоречит наблюдениям – частицы, разогнанные до релятивистских скоростей, действительно «живут» на многие порядки дольше покоящихся.

В учебниках и пособиях такое положение дел объясняется тем, что у вернувшегося брата изменялись условия, он ускорялся, и именно этим объясняется то, что он должен быть моложе остававшегося брата. Т.е. никак не объясняется.

Существует мнение, что перегрузки при ускорении воздействуют таким образом, что именно во время ускорений оставшийся брат очень быстро стареет по сравнению с путешествующим. Но наблюдения показывают, что само по себе ускорение никакого влияния на продолжительность жизни частиц не оказывает.

Существует другое мнение, что именно в момент разворота оставшийся брат практически моментально стареет. Но и такое представление выглядит надуманным. Ведь для того, чтобы развернуться, необходимо сначала погасить скорость, а затем ее снова набрать в противоположном направлении. Причем, вполне возможно погашение и набор скорости без всякой паузы на разворот. Просто в некоторый момент ракета оказывается покоящейся в ИСО оставшегося брата, и начинает ускоряться. И в какой момент должен постареть оставшийся брат? Неужели в тот самый момент, когда они оба покоятся (!) в одной ИСО?

Да и вообще, можно подобрать такой режим полета, при котором отсутствует точка разворота. Можно выбрать такой режим, чтобы после набора скорости подруливающий двигатель обеспечивал плавную круговую траекторию с перегрузкой в 1g. В таком случае, ни на точку разворота, ни на ускорение – они у братьев равны, списать разность в возрасте не удастся.

Есть и еще одна проблема, объединяющая оба последних варианта с ускорением и разворотом. В том случае, если только сам разворот заставляет постареть оставшегося брата, то не может быть никакой зависимости от длительности путешествия в режиме ИСО. Тем не менее, СТО утверждает, что именно от длительности путешествия, причем в режиме ИСО, зависит разница в возрасте встретившихся близнецов.

Так в чем же тогда кроется секрет разницы в возрасте встретившихся близнецов?

[Утундрий]

С.Мальцев в сообщении #460273 писал(а):

Так в чем же тогда кроется секрет разницы в возрасте встретившихся близнецов?

С Вашего позволения, я отвечу коротко, конспективно и не вдаваясь в излишние подробности, коие Вам тут и без меня разжуют, буде у Вас только желание слушать.
Итак, без лишних слов (к чему кривляться?!), коротко, по-существу.
Самую, так сказать, сердцевину.
Голый, если можно так выразиться, смысл и наимманентнейший стержень рассматриваемого вопроса!
Впрочем, довольно слов, перейдём к делу.
Ну, коротко.
Ещё короче.
В общем, вот:

С.Мальцев в сообщении #460273 писал(а):

из СТО следует, что все ИСО равноправны

не все из рассматриваемых Вами СО есть И.

[EvilPhysicist]

С.Мальцев в сообщении #460273 писал(а):

Так в чем же тогда кроется секрет разницы в возрасте встретившихся близнецов?

В том, что надо просто правильно нарисовать диаграмму или проэкцию движения в плоскость с одним пространственным и одним временным измерением

[EEater]

С.Мальцев в сообщении #460273 писал(а):

В учебниках и пособиях такое положение дел объясняется тем, что у вернувшегося брата изменялись условия, он ускорялся, и именно этим объясняется то, что он должен быть моложе остававшегося брата. Т.е. никак не объясняется.

В "пособиях", может, никак не объясняется.
А на учебники клеветать не стоит. Возьмите "Теорию поля", параграф называется, кажется, "Собственное время" (нет книжки под рукой).
Все строго доказывается. Или под "объяснением" вы что-то другое имеете в виду?

[Munin]

Предлагаю все темы С. Мальцева по СТО сгрести в одну. И запретить ему плодить новые.

[EvilPhysicist]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #460309 писал(а):

И запретить ему плодить новые.

Почему не заставить его почувствовать всю силу банхамера?

[Joker_vD]

(Оффтоп)

EvilPhysicist в сообщении #460340 писал(а):

Почему не заставить его почувствовать всю силу банхамера?

За что?

[EvilPhysicist]

(Оффтоп)

Joker_vD в сообщении #460346 писал(а):

EvilPhysicist в сообщении #460340 писал(а):
Почему не заставить его почувствовать всю силу банхамера?

За что?

Цитата:

Выдержки из правил, п.III.4. Лженаука: Пропаганда лженауки, безграмотности и невежества является нарушением правил форума, а также противоречит его целям и направленности.

Мне вот кажется невежеством не понимаю такой парадокс, вместо того, чтобы пытаться разобраться, открывать тему в разделе помогите разобраться, и именно просить помочь понять, просить ссылки на литературу, писать тут в манере: "я - Д`артаньян". К тому же одна тема у него уже есть, и там ему не двусмысленно говорят, что ему надо учебники почитать, на не "вершить революцию" открывая для себя столетний парадокс.

[Утундрий]

(Оффтоп)

EvilPhysicist в сообщении #460362 писал(а):

открывая для себя столетний парадокс.

А вот Вы "парадокс" без кавычек написали. Вы что же, верите, что тут есть истинный парадокс? Не следует ли Вас за это тут же жесточайшим образом забанить?

[EvilPhysicist]

(Оффтоп)

Утундрий в сообщении #460365 писал(а):

А вот Вы "парадокс" без кавычек написали

- думал и так понятно, что это не парадокс, а "парадокс". Алсо в некоторой литературе,да в той же википедии, само сочетание "парадокс близнецов"используется просто как название для ситуации.

[Munin]

EvilPhysicist в сообщении #460340 писал(а):

Почему не заставить его почувствовать всю силу банхамера?

Не всё сразу. Сначала локализовать, потом резать.

EvilPhysicist в сообщении #460371 писал(а):

Алсо в некоторой литературе,да в той же википедии, само сочетание "парадокс близнецов"используется просто как название для ситуации.

Ну "википудия" понятно какая литература. А в серьёзной литературе для ситуации используется название задача близнецов. Кроме того, иногда встречается "парадокс часов".

[С.Мальцев]

Утундрий в сообщении #460279 писал(а):

не все из рассматриваемых Вами СО есть И.

И что? Время замедляется как в ИСО так и в НСО.
Только в ИСО считать чуть проще.

EvilPhysicist в сообщении #460280 писал(а):

В том, что надо просто правильно нарисовать диаграмму или проэкцию движения в плоскость с одним пространственным и одним временным измерением

Замедление времени в движущихся СО никоим образом не может зависеть от умения или неумения рисования диаграмм.
Разница в возрасте близнецов после возвращения одного из них будет точно такой же, правильно или неправильно Вы нарисовали диаграмму, или не рисовали ее вовсе (ручка потерялась и карандаш сломался).

EEater в сообщении #460296 писал(а):

С.Мальцев в сообщении #460273 писал(а):

В учебниках и пособиях такое положение дел объясняется тем, что у вернувшегося брата изменялись условия, он ускорялся, и именно этим объясняется то, что он должен быть моложе остававшегося брата. Т.е. никак не объясняется.

В "пособиях", может, никак не объясняется.
А на учебники клеветать не стоит. Возьмите "Теорию поля", параграф называется, кажется, "Собственное время" (нет книжки под рукой).
Все строго доказывается. Или под "объяснением" вы что-то другое имеете в виду?

У меня под рукой, читаем (Л-Л, т. 2, гл. 1, § 3, стр. 23.):



Как минимум, странное рассуждение – всё путешествие СО была инерционной, кроме относительно короткого промежутка с ускорениями, которые на общее замедление времени влияния не оказывают, и всё, мы не имеем права называть ее инерционной, а потому время замедляется именно в ней.
– Почему?
– Потому, что не имеем права.

Ладно, читаем дальше:



А если мы полагаем, что движемся инерционно, точно по прямой, а, тем не менее, пространство не идеально «плоское», а совсем чуть-чуть деформировано гравитацией, причем настолько мало, что ни один наш прибор из-за предела чувствительности и погрешности в измерениях, засечь ее не может. Что изменится? Неужели нарушатся законы природы?
А если нет, то, как тогда работает принцип относительности? Помаленьку перестает работать по мере роста кривизны траектории? Вплоть до полной отмены при развороте на 180°?

И возникает такой вопрос:
А что получится, если вообще исключить ускорения из данной задачи? Например, пролетает мимо нас ракета в режиме ИСО, и в этот момент наш таймер и таймер на ракете сбрасываются в ноль. Через некоторое время, ракета встречает другую ракету, следующую с той же скоростью в противоположном направлении. Показания таймера первой ракеты передаются на вторую, и уже там таймер продолжает отсчет. При пролете второй ракеты мимо нас, сравниваем показания таймеров.
Будут ли они отличаться от показаний таймера разворачивавшейся ракеты, при прочих равных условиях?

Далее идет методика расчета разницы во времени по прямизне и кривизне мировых линий, как будто это что-то объясняет. А замедление времени в режиме ИСО легко можно и на калькуляторе просчитать.

Зато все эти рассуждения предваряет, на мой взгляд, совершенно верная предпосылка:



И, тем не менее, могут ли часы стартовавшего близнеца идти быстрее, чем у оставшегося?

[Dan B-Yallay]

Цитата:

Например, пролетает мимо нас ракета в режиме ИСО, и в этот момент наш таймер и таймер на ракете сбрасываются в ноль.

Как соотносятся этот момент для пролетающей ракеты и этот момент для покоящегося наблюдателя?
Вы наверное в курсе, что понятие одновременности тоже относительно.?

[alex1910]

Неравномерное движение туда-сюда - это объект исследования не СТО, а ОТО.

[С.Мальцев]

Dan B-Yallay в сообщении #460459 писал(а):

Цитата:

Например, пролетает мимо нас ракета в режиме ИСО, и в этот момент наш таймер и таймер на ракете сбрасываются в ноль.

Как соотносятся этот момент для пролетающей ракеты и этот момент для покоящегося наблюдателя?

Как совпадение начал координат двух ИСО.

alex1910 в сообщении #460462 писал(а):

Неравномерное движение туда-сюда - это объект исследования не СТО, а ОТО.

Это при таких-то условиях:

С.Мальцев в сообщении #460447 писал(а):

Например, пролетает мимо нас ракета в режиме ИСО, и в этот момент наш таймер и таймер на ракете сбрасываются в ноль. Через некоторое время, ракета встречает другую ракету, следующую с той же скоростью в противоположном направлении. Показания таймера первой ракеты передаются на вторую, и уже там таймер продолжает отсчет. При пролете второй ракеты мимо нас, сравниваем показания таймеров.

Ой, не смешите мои тапочки. Чистая кинематика по СТО.