İkiz Paradoks Nedir? Gerçek Zamanlı Seyahat

İkiz paradoks, meraklı tezahürünü gösteren bir düşünce deneyi. zaman genişlemesi modern fizikte, Albert Einstein görelilik teorisi aracılığıyla.

Biff ve Cliff adında iki ikiz düşünün. 20. doğum günlerinde Biff bir uzay gemisine girmeye ve uzaya inmeye karar verir, neredeyse Işık hızı. Yaklaşık 5 yıl boyunca bu hızda kozmos etrafında seyahat eder ve 25 yaşındayken Dünya'ya döner.

Cliff ise yeryüzünde kalıyor. Biff geri döndüğünde, Cliff'in 95 yaşında olduğu ortaya çıkıyor.

Göreliliğe göre, birbirinden farklı hareket eden iki referans çerçevesi, zaman olarak farklı bir deneyim yaşar; zaman genişlemesi. Biff çok hızlı hareket ettiği için zaman aslında onun için daha yavaş ilerliyordu. Bu, hassas bir şekilde hesaplanabilir. Lorentz dönüşümlerigöreliliğin standart bir parçası olan

İlk ikiz paradoks gerçekten bilimsel bir paradoks değil, mantıklı bir paradoks: Biff kaç yaşında?

Biff 25 yıllık bir yaşam sürdü, ama aynı zamanda 90 yıl önce Cliff ile aynı anda doğdu. 25 yaşında mı 90 yaşında mı?

Bu durumda cevap "ikisi de" dir... yaşı hangi şekilde ölçtüğünüze bağlı olarak. Dünya zamanını ölçen (ve şüphesiz süresi dolan) ehliyetine göre 90 yaşında. Vücuduna göre, 25 yaşında. Her iki yaş da “doğru” veya “yanlış” değildir, ancak sosyal güvenlik yönetimi yardım talep etmeye çalışırsa istisna alabilir.

İkinci paradoks biraz daha teknik ve gerçekten neyin kalbine geliyor fizikçiler görelilik hakkında konuşurken. Tüm senaryo, Biff'in çok hızlı seyahat ettiği fikrine dayanıyor, bu yüzden onun için zaman yavaşladı.

Sorun, görelilikte, sadece göreceli hareketin söz konusu olmasıdır. Peki ya şeyleri Biff'in bakış açısından düşünürseniz, o zaman bütün zaman hareketsiz kaldı ve hızlı hızlarda uzaklaşan Cliff'ti. Bu şekilde yapılan hesaplamalar Cliff'in daha yavaş yaşlanan olduğu anlamına gelmemeli midir? İzafiyet, bu durumların simetrik olduğu anlamına gelmez mi?

Şimdi, eğer Biff ve Cliff zıt yönlerde sabit hızlarda seyahat eden uzay gemilerinde olsaydı, bu argüman kesinlikle doğru olurdu. Sabit hız (eylemsiz) referans çerçevelerini yöneten özel görelilik kuralları, sadece ikisi arasındaki göreceli hareketin önemli olduğunu gösterir. Aslında, sabit bir hızda hareket ediyorsanız, referans çerçevenizde sizi dinlenmekten ayıracak bir deney bile yapamazsınız. (Geminin dışına bakıp kendinizi başka bir sabit referans çerçevesiyle karşılaştırmış olsanız bile, sadece Sizden biri hareket ediyor, ama hangisi değil.)

Ancak burada çok önemli bir ayrım var: Biff bu süreçte hızlanıyor. Cliff, bunun amacı için temelde "hareketsiz" olan Dünya'dadır (gerçekte Dünya çeşitli şekillerde hareket etmesine, dönmesine ve hızlanmasına rağmen). Biff, ışık hızının yakınında okumak için yoğun bir ivmeye maruz kalan bir uzay gemisinde. Bunun anlamı, Genel görelilik, aslında Biff tarafından gerçekleştirilebildiğini ve ona hızlandığını gösteren fiziksel deneyler olduğunu... ve aynı deneyler Cliff'e hızlanmadığını (veya en azından Biff'inkinden daha az hızlanmadığını) gösterirdi.

Temel özellik Cliff, tüm zaman boyunca bir referans çerçevesinde iken, Biff'in aslında iki referans çerçeveleri - Dünya'dan uzaklaştığı ve dünyaya geri döndüğü Dünya.

Biff'in durumu ve Cliff'in durumu değil aslında bizim senaryomuzda simetrik. Biff kesinlikle daha önemli ivmeye maruz kalan ve bu nedenle en az zaman geçişine maruz kalan kişi.

Bu paradoks (farklı bir biçimde) ilk olarak 1911'de Paul Langevin tarafından sunuldu, burada vurgu, hızlanma bu ayrılığa neden olan anahtar unsurdu. Langevin'in görüşüne göre, ivmenin mutlak bir anlamı vardı. 1913 yılında, Max von Laue, iki referans çerçevesinin, ivmenin kendisini hesaba katmaksızın, ayrımı açıklamak için yeterli olduğunu gösterdi.