사고 실험의 주된 목적은"쌍둥이의 역설"이라는 명칭은 특수 상대성 이론 (STR)의 논리와 타당성을 논증 한 것입니다. 정신적 실험의 본질은 처음에 오해 되었기 때문에이 역설에 대해서는 아무런 역설적 인 이야기가 없다는 것을 바로 알아야합니다.
상대성 이론의 역설 (패러독스쌍둥이)은 "움직이지 않는"관찰자는 물체를 움직이는 과정이 느려지는 것으로 인식합니다. 동일한 이론에 따르면, 참조 관성 프레임 (자유 체의 운동이 직선적으로 균일하게 발생하거나 정지 상태에있는 시스템)은 서로에 대해 동등한 권리가 있습니다.
두 번째 가정을 고려하면,상대성 이론의 모순에 대한 가정. 이 문제를 시각적으로 해결하기 위해 두 쌍둥이 형제와의 상황을 고려하는 것이 좋습니다. 하나 (조건부 - 여행자)는 우주 비행으로 보내지고, 다른 하나 (가정)는 지구에 남겨집니다.
쌍둥이와 같은 역설의 공식화조건은 일반적으로 다음과 같이 들립니다. 집에 따르면, 여행자 여행 당시의 시간은 느려지므로, 그가 돌아 오면 그의 (여행자) 시계가 뒤 떨어질 것입니다. 여행자는 반대로 지구가 그와 관련하여 움직이고 있다고보고 있는데, 그의 관점에서 볼 때 그의 형제는 시간이 더 천천히 지나갈 것이라고합니다.
사실 두 형제 모두 평등하다.조건은 그들이 함께있을 때, 그들의 시간은 그들의 시계에 동일 할 것이라는 점을 의미합니다. 동시에, 상대성 이론에 따르면 여행자의 형제가 정확히 뒤져야 할 시간입니다. 이러한 명백한 대칭의 위반은 이론 조항의 불일치로 간주되었다.
1905 년 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은 정리 (theorem)이것은 동기화 된 클럭 쌍이 점 A에있을 때 점 A에 다시 도달 할 때까지 곡선의 닫힌 궤적을 따라 일정한 속도로 움직일 수 있다고 말한다 (예를 들어 t 초 걸림) 도착 시간에는 움직이지 않는 시계보다 짧은 시간이 표시됩니다.
6 년 후,이 이론의 역설적 인 지위Paul Langevin에게 줬다. 시각적 인 역사에서 "감싸"는 것은 곧 과학에서 멀리 떨어진 사람들 사이에서도 인기를 얻었습니다. Langevin 자신에 따르면, 이론상의 불일치는 여행자가 가속 된 속도로 지구로 돌아 왔다는 사실에 의해 설명되었습니다.
2 년 후 Max von Laue가 지명되었습니다.그것은 중요한 물체의 가속 순간이 아니라 지구에있을 때 또 다른 관성 프레임에 빠지게된다는 사실을 보여준다.
마지막으로, 1918 년 아인슈타인은 중력장이 시간의 흐름에 미치는 영향을 통해 두 쌍둥이의 역설을 설명 할 수있었습니다.
쌍둥이 설명의 모순은 예쁘다.단순함 : 두 참조 프레임 사이의 동일성에 대한 초기 가정이 올바르지 않습니다. 여행자는 모든 시간 (항상 시계의 역사에도 적용됨)이 아닌 관성의 기준 프레임에 머물렀다.
결과적으로, 많은 사람들은 상대성 이론이 쌍둥이의 역설을 올바르게 공식화하는 데 사용될 수 없다고 생각했으며, 그렇지 않으면 모순 된 예측이 얻어졌다.
일반적인 이론이 만들어지면 모든 것이 해결되었습니다.상대성 이론. 그녀는 기존 작업에 대한 정확한 해결책을 제시하고 동기화 된 시계 쌍이 움직이는 시계보다 뒤떨어져 있는지 확인할 수있었습니다. 그래서 초기에 역설적 인 업무는 평범한 것으로 평가되었습니다.
그 순간에가속은 시계의 속도를 변경할만큼 충분히 중요합니다. 그러나 수많은 실험 검사에서 가속의 작용으로 시간의 움직임이 가속되거나 느려지지 않는다는 것이 증명되었습니다.
결과적으로 형제 중 한 명이 가속 한 궤도의 일부분은 여행자와 집에 머무는 사이에 발생하는 일부 비대칭 성을 보여줍니다.
그러나이 진술은 시간이 움직이는 물체에 의해 정확하게 왜 느려지는지를 설명 할 수는 없으며, 남아있는 물체에 의해서가 아니라 왜 설명 할 수 없습니다.
수식과 정리의 쌍둥이의 역설은확실히, 그러나 무능한 사람에게는 매우 어렵습니다. 이론적 인 계산보다는 신뢰의 실천을 더 선호하는 사람들을 위해 많은 실험이 수행되었으며 그 목적은 상대성 이론을 증명하거나 반증하는 것이 었습니다.
한 가지 경우에는 원자 시계가 사용되었습니다. 그것들은 초정밀도가 다르며 최소한의 동기 제거를 위해 백만 년 이상이 필요합니다. 여객기에 배치되어 지구를 몇 차례 비행 한 후 아무데도 날아 가지 않은 그 시간부터 눈에 띄는 지체가있었습니다. 그리고 이것은 시계의 첫 번째 표본의 움직임 속도가 빛으로부터 멀리 떨어져 있다는 사실에도 불구하고 이것입니다.
다른 예 : muons (무거운 전자)의 긴 수명. 평소보다 무거운 배의 수백이 기본 입자는 음전하를 가지고 인해 우주 광선의 작용에 지구 대기의 상층에 형성된다. 지구를 향한 그들의 운동 속도는 빛의 속도보다 약간 적습니다. 때 그들의 진정한 수명 (2 마이크로 초), 그들은 빨리 행성의 표면을 만지지보다 부패 것입니다. 그러나 비행하는 과정에서 그들은 15 배 더 길게 (30 마이크로 초) 목표를 달성합니다.
쌍둥이 물리학의 역설이 설명합니다.접근 가능한 언어. 비행이 진행되는 동안 두 쌍둥이 형제는 서로의 손이 닿지 않아 실제로 시계가 동기 상태로 움직이는 지 확인할 수 없습니다. 서로에게 보낼 신호를 분석함으로써 여행자의 움직임이 얼마나 느린지를 정확하게 결정할 수 있습니다. 이것들은 "정확한 시간"의 조건 신호로서 빛의 펄스 또는 시계의 영상 전송으로 표현됩니다.
신호가 전송되지 않는다는 것을 이해해야한다.신호의 전파가 특정 비율로 발생하고 소스에서 수신기로 전달하는 데 일정한 시간이 걸리기 때문에 현재의 시제에서, 그리고 이미 과거에 일어났습니다.
적절히 대화 신호 만 도플러 효과의 관점에서 발생할 수 추정 : 감소 된 수신기 주파수 신호로부터 소스를 분리하고, 접근 할 경우에 - 증가.
쌍둥이와 같은 이야기의 모순을 설명하기 위해 두 가지 주요 방법을 사용할 수 있습니다 :
첫 번째 그룹에는 컴퓨팅표현은 SRT를 기반으로하고 참조 관성 프레임에 새겨 져 있습니다. 여기에는 움직임의 가속과 관련된 순간이 무시 될 수있는 전체 비행 길이에 비해 매우 작음을 의미합니다. 경우에 따라 여행자와 반대 방향으로 진행하고 시계에서 지구로 데이터를 전송하는 데 사용되는 세 번째 관성 참조 시스템을 도입 할 수 있습니다.
두 번째 그룹에는가속 된 움직임의 순간이 여전히 존재한다는 사실을 고려합니다. 이 그룹 자체는 또한 두 개의 하위 그룹으로 세분됩니다 : 하나는 중력 이론 (GTR)을 사용하고 다른 하나는 그렇지 않습니다. GRT가 관련되면 방정식에 시스템의 가속도에 해당하는 중력장이 포함되며 시간 흐름의 속도 변화가 고려됩니다.
상상의 패러독스와 관련된 모든 토론,명백한 논리적 오류 때문일뿐입니다. 문제의 조건이 어떻게 공식화되었는지에 관계없이 형제가 완전히 대칭 상태에 있음을 보장하는 것은 불가능합니다. 이벤트의 동시성은 상대적이기 때문에 참조 프레임 변경을 거쳐야하는 이동 시계에서 시간이 정확하게 느려지는 것을 고려하는 것이 중요합니다.
그 시점에서 얼마나 시간이 늦어 졌는지 계산하십시오.각각의 형제를 바라 볼 때, 당신은 두 가지 방법으로 : 상대성 이론의 특수 이론의 틀에서 가장 단순한 행동을 사용하거나 비 관성의 기준 틀에 초점을 맞출 수 있습니다. 두 계산 회로의 결과는 서로 일치 할 수 있으며 동등하게 이동하는 시계가 느린 지 확인하는 역할을합니다.
이를 바탕으로 정신 실험을 현실로 옮기면 가정집을 대신하는 사람이 여행자보다 더 빨리 성장할 것이라고 가정 할 수 있습니다.
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