Парадокс близнят

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Парадокс близнят — суперечлива на перший погляд задача з теорії відносності.

Парадокс близнят[1] сформулював 1911 року Поль Ланжевен. Розв'язок опублікував 1918 року Альберт Ейнштейн[2]

Формулювання[ред.ред. код]

Один із двох близнюків вирушає в космічну подорож до далекої зірки, рухаючись зі швидкістю, близькою до швидкості світла, а потім повертається. Завдяки тому, що час у пов'язаній із космічним кораблем системі відліку йде повільніше, ніж у системі, пов'язаній із Землею, то його брат постарів набагато більше, ніж він сам. Справді, час у системі корабля визначається формулою

 \Delta t = \Delta t_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} ,

де  \Delta t  — час у системі корабля,  \Delta t_0 — час на Землі, v — швидкість руху корабля, c — швидкість світла. При  v \approx c час у системі корабля малий  \Delta t \ll \Delta t_0 .

З іншого боку, він може вважати, що залишався непорушним, а Земля спочатку віддалилася від нього, а потім повернулася. Тоді, з його погляду, саме його брат здійснив мандрівку майже зі світловою швидкістю, а, отже, саме його брат повинен залишитися набагато молодшим.

Розв'язок[ред.ред. код]

У межах спеціальної теорії відносності (СТВ) розв'язати парадокс неможливо. Проте парадокс знаходить своє пояснення у межах загальної теорії відносності (ЗТВ). Слід врахувати, що тільки один з братів рухався з прискоренням, а, отже, ситуація не симетрична. Саме він і має залишитися молодшим свого брата, який перебував у інерційній системі відліку.

Перший експеримент, що мав підвертити відповідний ефект, було поставлено 1971 року[3][4]. В межах похибки вимірів передбачення ЗТВ було підтверджено. Подібні експерименти (із дедалі вищою точністю) також підтвердили правильність розрахунків (із точністю 0,01%).

Примітки[ред.ред. код]

  1. Парадокс близнят // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 340. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031).
  2. Einstein, A. (1918) «Dialog über Einwände gegen die Relativitätstheorie», Die Naturwissenschaften 48, pp697-702, 29 November 1918
  3. «Around - the world atomic clocks: Predicted relativistic time gains». Science. v.177. 1972. с. p.166.  (англ.)
  4. «Around - the world atomic clocks: Observed relativistic time gains». Science. v.177. 1972. с. p.168.  (англ.)

Джерела[ред.ред. код]

М.В.Сажин. «4.Эксперименты по ОТО». У Рецензенты: др. физ. мат. наук В.Е.Жаров, др. физ. мат. наук К.В. Куимов. Теория относительности для астрономов (російською). Москва.: Государственный Астрономический Институт им. П.К.Штернберга.  Текст «пубмісяць » проігноровано (довідка)

Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.