Paradoxul Gemenilor(Fizica)

Vezi subiectul anterior Vezi subiectul urmator In jos

Paradoxul Gemenilor(Fizica)

Mesaj Scris de Vizitato la data de Vin Mai 07 2010, 13:14

1)Doi gemeni aflati in nave spatiale diferite se indeparteaza reciproc, unul de celalalt, cu viteze apropiate de viteza luminii. Dupa o perioada de timp cele doua nave isi schimba sensul de deplasare si se aproprie reciproc pana se intalnesc. Comform teoriei relativitatii timpul nu trece la fel pentru ambii frati, deci unul din ei, dupa calatoria sus mentionata, este mai inaintat in varsta decat fratele sau geaman.
Intrebare: Care din cei doi frati a imbatranit mai repede?
2)Sunt doua surori gemene.Una ramane pe Pamant,cealalta calatoreste in spatiu timp de 30 ani cu viteza luminii.Dupa 30 ani,desi geamana care calatorise constata ca timpul a trecut cam repede,cand ajunge pe Pamant,isi gaseste sora geamana mai imbatranita decat ea cu 30 ani terestrii.


Dacă punem o ființă vie într-o cutie... poate aranja ca ființa, după un zbor de durată arbitrară să poată fi adusă în locul original într-o condiție puțin modificată, în vreme ce organismele corespunzătoare rămase în pozițiile lor originale vor fi dat naștere de mult timp la noi generații. Pentru ființa în mișcare, durata călătoriei a fost doar o clipă, dacă mișcarea a fost făcută cu viteză apropiată de cea a luminii.(Albert Einstein)



În 1911, Paul Langevin a făcut acest concept mai ușor de înțeles cu al său exemplu cu gemenii, din care unul e astronaut iar celălalt trăiește doar pe Pământ. Astronautul pleacă într-o călătorie spațială cu o navă care merge cu viteză apropiată de cea a luminii, pe când celălalt rămâne pe Pământ. Când fratele călător se întoarce acasă, el descoperă că este mai tânăr decât fratele lui, cu alte cuvinte, dacă frații ar fi avut fiecare un ceas, cel al astronautului ar fi rămas în urma celui rămas asupra fratelui de pe Pământ, ceea ce înseamnă că pentru astronaut a trecut mai puțin timp decât pentru celălalt. Langevin a explicat vitezele diferite de îmbătrânire astfel: “Doar călătorul a suferit o accelerație care i-a schimbat direcția vitezei”. Conform lui Langevin, accelerația este aici "absolută", în sensul că ea este cauza asimetriei.
Semnificația “Paradoxului Gemenilor” se bazează pe acest detaliu crucial al asimetriei dintre frați. Trebuie spus că nici Einstein nici Langevin nu au considerat aceste rezultate ca fiind literalmente paradoxale: Einstein l-a considerat doar "ciudat" iar Langevin l-a prezentat ca dovadă a mișcării absolute. Un paradox în utilizarea logică și științifică se referă la rezultate inerent contradictorii, adică logic imposibile, și ambii au susținut că diferența de timp ilustrată de această poveste a gemenilor este un fenomen natural și explicabil.

Considerăm o navă spațială care se deplasează de pe Pământ până la cel mai apropiat sistem solar: o distanță d = 4,45 ani lumină distanță, cu viteza v = 0.866c (86,6% din viteza luminii, relativ la Pământ). Controlul misiunii, aflat pe Pământ, calculează astfel durata călătoriei (presupunând că imediat după plecare nava atinge viteza maximă): drumul dus-întors durează ani după timpul de pe Pământ (toți cei de pe Pământ vor fi cu 10,28 ani mai în vârstă când se întoarce nava). Trecerea timpului pe navă și îmbătrânirea călătorilor de-a lungul acestui drum va fi încetinită cu un factor de , inversul factorului Lorentz. În acest caz iar călătorii vor fi îmbătrânit doar cu 0,5Ś10,28 = 5,14 ani la întoarcere.
Membrii echipajului calculează și ei particularitățile călătoriei lor din punctul lor de vedere. Ei știu că sistemul solar îndepărtat și Pământul se mișcă relativ la nava aflată la viteza v pe parcursul drumului. În sistemul lor în repaus, Pământul și sistemul solar sunt εd = 0,5d = 2,23 ani lumină (Contracția Lorentz), atât pe călătoria dus cât și pe cea de întors. Fiecare jumătate de drum durează , iar drumul dus întors durează 2Ś2,57 = 5,14 ani. Calculele lor arată ca ei vor sosi acasă după 5,14 ani. Ultimul calcul al călătorilor este complet de acord cu calculele celor de pe Pământ, deși călătoria este resimțită destul de diferit.
Dacă o pereche de gemeni se naște pe Pământ la ora și data plecării navei, iar unul pleacă în călătorie și celălalt rămâne pe Pământ, ei se vor întâlni după terminarea călătoriei, și fratele care a plecat are 5,14 ani iar cel rămas acasă are 10,28 de ani. Calculul ilustrează folosirea fenomenului de contracție a lungimii și a celui de dilatare temporală pentru a descrie și calcule și predicții ale relativității restrânse.


http://ro.wikipedia.org/wiki/Paradoxul_gemenilor


Ce credeti?

Vizitato
Vizitator


Sus In jos

Vezi subiectul anterior Vezi subiectul urmator Sus


 
Permisiunile acestui forum:
Nu puteti raspunde la subiectele acestui forum