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 зорі, рухаючись зі швидкістю, близькою до швидкості світла, а потім повертається. Завдяки тому, що час у пов'язаній з космічним кораблем системі відліку йде повільніше, ніж у системі, пов'язаній із Землею, то його брат постарів набагато більше, ніж він сам. [Прим. 1]

З іншого боку, він може вважати, що сам 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. Однак парадокс має пояснення в межах загальної теорії відносності (ЗТВ). Слід врахувати, що тільки один з братів рухався з прискоренням (отже, ситуація не симетрична). Саме він і має залишитися молодшим свого брата, який перебував в інерційній системі відліку.

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

Примітки[ред.ред. код]

  1. Час у системі корабля ( \Delta t ) визначається формулою:
     \Delta t = \Delta t_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} , де
    •  \Delta t_0 — час на Землі,
    • v — швидкість руху корабля,
    • c — швидкість світла.
    Для  v \approx c час у системі корабля малий ( \Delta t \ll \Delta t_0 ).

Джерела[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. (29 November 1918). Dialog über Einwände gegen die Relativitätstheorie. Die Naturwissenschaften 48. с. 697–702. 
  3. Around - the world atomic clocks: Predicted relativistic time gains. Science 177. 1972. с. 166.  (англ.)
  4. Around - the world atomic clocks: Observed relativistic time gains. Science 177. 1972. с. 168.  (англ.)

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. 

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