Paradox dvojčete

Paradox dvojčete je experiment myšlenky v relativnosti speciality (SR): dvou bratrů dvojče, jeden podnikne dlouhou prostorovou cestu zatímco jiné pozůstatky na Zemi. Když cestovatel nakonec se vrátí k zemi, to je poznamenal, že on je mladší než dvojče, které zůstalo dané.

Tento výsledek je předpovídán relativností speciality (#rquotečas dilation dojemných hodin”) a moci také být ověřen experimentálně, například s muons produkovaly v bytí horní atmosféry zjistitelný na zemi. Bez času dilation, muons by se rozkládal dlouho předtím, než dosáhne země.

paradox vyvstává jestliže jeden zaujme pozici dvojčete cestování: z jeho perspektivy, jeho bratr na Zemi vzdálí se rychle, a nakonec přijde blízko znovu. Tak cestovatel může pozorovat jeho bratra na Zemi být “dojemné hodiny” který by měl zažít čas dilation. Relativnost speciality říká, že všichni pozorovatelé jsou rovnocenní a žádná zvláštní vztažná soustava je privilegovaná. Proto, dvojče cestování, na návratu k zemi, by čekal, že najde jeho bratra být mladší než sám, opačný k očekáváním toho bratra. Které dvojče je správné?

To dopadá že cestující stejné očekávání se mýlí: relativnost speciality neříká, že všichni pozorovatelé jsou rovnocenní, jediný že všichni pozorovatelé v rámcích inertial jsou rovnocenní, tj. pozorovatelé, kteří nepodstoupí zrychlení. Ale dvojče cestování nejvíce jistě se zrychlovalo přinejmenším jednou během jeho cesty a jeho je proto ne inertial rám. Dvojče na Zemi opře se v inertial rámci pro celé trvání letu (jestliže my ignorujeme poměrně malé zrychlení vyplývat z hmoty země a hnutí) a on je proto schopný rozlišovat sebe od dvojčete cestování.

V řešit paradox, to je někdy prohlašoval, že zvláštní relativnost nemůže být aplikována na zrychlující těla, a ta obecná relativnost musí být používán, ale toto není správné. Například, věk obou pozemské a pohyblivé dvojče může být správně spočítáno tím, že integruje pauzu spacetime (nebo pořádný čas) přes spacetime cesty, které oni dělají v některém inertial rám (tyto cesty jsou znány, zatímco dvojče je worldlines). Podobné metody mohou být používány spočítat relativistic chování kosmické lodi zrychlování (viz raketa relativistic). SR jen stane se nepoužitelný, když účinek vážnosti je non-zanedbatelný, ve kterém případě obecná relativnost musí být používána.

Externí odkazy:

• Usenet FAQ Michael Weiss