Lub hom phiaj tseem ceeb ntawm kev xav sim hu ua "Twin Paradox" yog los refute lub logic thiab siv tau ntawm qhov tshwj xeeb txoj kev xav ntawm kev sib txheeb (SRT). Nws yog ib qho tsim nyog hais tam sim ntawd tias qhov tseeb tsis muaj lus nug txog kev tsis sib haum xeeb, thiab lo lus nws tus kheej tshwm hauv cov ncauj lus no vim tias cov ntsiab lus ntawm kev xav sim tau pib nkag siab tsis zoo.
Lub tswv yim tseem ceeb ntawm SRT
Qhov kev tsis sib haum xeeb ntawm txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo (tus ntxaib paradox) hais tias tus neeg saib xyuas "nyob ruaj khov" pom cov txheej txheem ntawm cov khoom txav qeeb. Raws li tib txoj kev xav, inertial thav duab ntawm kev siv (them hauv qhov kev txav ntawm lub cev dawb tshwm sim hauv txoj kab ncaj nraim thiab sib npaug, lossis lawv nyob ntawm so) yog qhov sib npaug ntawm ib leeg.
Twin paradox hauv luv
Muab rau hauv tus account thib ob postulate, muaj kev xav txog qhov tsis sib xws ntawm qhov tshwj xeeb txoj kev xav ntawm kev sib txheeb. tso caiqhov teeb meem no kom meej meej, nws tau npaj siab los xav txog qhov xwm txheej nrog ob tus kwv tij ntxaib. Ib tug (raws li tus neeg taug kev) raug xa mus rau qhov chaw dav hlau, thiab lwm tus (ib tus neeg hauv tsev) raug tso rau hauv ntiaj chaw ntiaj teb.
Txoj kev tsim ntawm ntxaib paradox nyob rau hauv cov xwm txheej zoo li no: raws li kev nyob hauv tsev, lub sijhawm ntawm lub moos uas tus neeg taug kev tau txav qeeb, uas txhais tau hais tias thaum nws rov qab los, nws (tus neeg taug kev) moos yuav lag qab. Tus neeg taug kev, ntawm qhov tsis sib xws, pom tias Lub Ntiaj Teb tab tom txav mus rau nws (uas muaj ib lub tsev nrog nws saib), thiab, ntawm nws qhov kev xav, nws yog nws tus kwv uas yuav dhau lub sijhawm qeeb dua.
Qhov tseeb, ob kwv tij nyob sib npaug zos, txhais tau hais tias thaum lawv nyob ua ke, lub sijhawm ntawm lawv lub moos yuav zoo ib yam. Nyob rau tib lub sijhawm, raws li kev xav ntawm kev sib raug zoo, nws yog tus kwv tij-tus neeg taug kev saib uas yuav tsum poob qab. Xws li kev ua txhaum ntawm qhov pom tseeb symmetry raug suav tias yog qhov tsis sib xws hauv cov kev cai ntawm txoj kev xav.
Twin paradox los ntawm Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo
Nyob rau xyoo 1905, Albert Einstein tau txiav txim siab ib qho kev xav uas hais tias thaum ob peb lub moos synchronized nrog ib leeg yog nyob rau ntawm A, ib tus ntawm lawv tuaj yeem txav mus raws txoj kab nkhaus kaw ntawm qhov nrawm mus txog thaum lawv rov mus txog qhov chaw. A (thiab qhov no yuav siv sijhawm, piv txwv li, t vib nas this), tab sis thaum lub sijhawm tuaj txog lawv yuav qhia sijhawm tsawg dua lub moos uas tseem tsis tau txav chaw.
Rau xyoo tom qab, qhov kev tsis sib haum xeeb ntawm qhov kev xav nomuab los ntawm Paul Langevin. "Wrapped" nyob rau hauv ib zaj dab neeg pom, nws tsis ntev tau txais koob meej txawm tias ntawm cov neeg nyob deb ntawm kev tshawb fawb. Raws li Langevin nws tus kheej, qhov tsis sib xws hauv txoj kev xav tau piav qhia los ntawm qhov tseeb tias, rov qab los rau lub ntiaj teb, tus neeg taug kev tsiv mus rau qhov nrawm.
Ob xyoos tom qab, Max von Laue tau muab tso rau hauv ib qho kev qhia tias nws tsis yog lub sijhawm nrawm ntawm cov khoom uas tseem ceeb, tab sis qhov tseeb tias nws poob rau hauv qhov sib txawv inertial ncej ntawm kev siv thaum nws nyob hauv ntiaj teb.
Thaum kawg, xyoo 1918, Einstein muaj peev xwm piav qhia qhov tsis sib xws ntawm ob tus menyuam ntxaib nws tus kheej los ntawm kev cuam tshuam ntawm lub gravitational teb ntawm lub sijhawm.
Kev piav qhia ntawm paradox
Tus ntxaib paradox muaj ib qho kev piav qhia yooj yim: thawj qhov kev xav ntawm kev sib npaug ntawm ob qhov kev siv tsis raug. Tus neeg taug kev tsis nyob hauv qhov tsis txaus ntseeg ntawm kev siv txhua lub sijhawm (ib yam siv rau zaj dab neeg nrog lub moos).
Vim li ntawd, ntau tus xav tias qhov kev sib txheeb tshwj xeeb tsis tuaj yeem siv los tsim kom raug tus ntxaib tsis sib haum xeeb, txwv tsis pub kev kwv yees tsis sib haum yuav tshwm sim.
Txhua yam tau daws thaum lub tswv yim dav dav ntawm kev sib raug zoo raug tsim. Nws tau muab cov kev daws teeb meem tiag tiag rau qhov teeb meem ntawm tes thiab muaj peev xwm lees paub tias tawm ntawm ob lub moos synchronized, nws yog cov hauv kev txav uas yuav poob qab. Yog li thawj zaug paradoxical hauj lwm tau txais cov xwm txheej ntawm ib qho zoo tib yam.
teeb meem sib cav
Muaj cov lus qhia tiaslub sij hawm ntawm acceleration yog qhov tseem ceeb txaus los hloov qhov ceev ntawm lub moos. Tab sis nyob rau hauv cov chav kawm ntawm kev sim ntau heev, nws tau ua pov thawj tias nyob rau hauv lub zog ntawm acceleration, lub zog ntawm lub sij hawm tsis nrawm los yog qeeb.
Vim li no, ntu ntawm txoj kev taug, uas ib tus kwv tij tau nrawm nrawm, ua kom pom tsuas yog qee qhov tsis sib xws uas tshwm sim ntawm tus neeg taug kev thiab tus neeg hauv tsev.
Tab sis nqe lus no tsis tuaj yeem piav qhia vim li cas lub sijhawm qeeb rau qhov khoom txav mus, thiab tsis yog rau qee yam uas tseem nyob so.
Test by xyaum
Cov qauv ntxaib paradox thiab theorems piav qhia meej, tab sis nws nyuaj heev rau tus neeg tsis muaj peev xwm. Rau cov neeg uas muaj kev ntseeg siab rau kev coj ua ntau dua li kev suav cov theoretical, ntau qhov kev sim tau ua tiav, lub hom phiaj yog los ua pov thawj lossis tsis lees paub txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo.
Ib kis, siv lub moos atomic. Lawv yog cov muaj tseeb heev, thiab rau qhov tsawg kawg nkaus desynchronization lawv yuav xav tau ntau tshaj li ib lab xyoo. Muab tso rau hauv ib lub dav hlau neeg nrog caij, lawv ncig lub ntiaj teb ob peb zaug thiab tom qab ntawd pom tau tias muaj kev cuam tshuam zoo tom qab cov watches uas tsis ya mus qhov twg. Thiab qhov no txawm hais tias qhov ceev ntawm kev txav ntawm thawj tus qauv ntawm lub moos nyob deb ntawm lub teeb.
Ib qho piv txwv: lub neej ntawm muons (hnyav electrons) ntev dua. Cov ntsiab lus tseem ceeb no yog ob peb puas npaug hnyav dua li cov khoom zoo tib yam, muaj cov nqi tsis zoo thiab tsim nyob rau hauv cov txheej txheem sab saud ntawm lub ntiaj teb huab cua vimkev ua ntawm cosmic rays. Qhov ceev ntawm lawv txoj kev txav mus rau lub ntiaj teb tsuas yog me ntsis qis dua qhov ceev ntawm lub teeb. Nrog rau lawv qhov tseeb lifespan (2 microseconds), lawv yuav tau lwj ua ntej lawv kov lub ntiaj chaw. Tab sis nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm ya, lawv nyob 15 lub sij hawm ntev (30 microseconds) thiab tseem mus txog lub hom phiaj.
Lub cev ua rau muaj kev tsis sib haum xeeb thiab teeb liab pauv
Physics piav qhia qhov sib txawv ntxaib ua lus siv tau ntau dua. Thaum lub davhlau, ob tus kwv tij ntxaib yog tawm ntawm qhov sib txawv rau ib leeg thiab tsis tuaj yeem ua kom paub tseeb tias lawv cov moos txav hauv sync. Nws tuaj yeem txiav txim siab raws nraim li cas qhov kev txav ntawm cov neeg taug kev lub moos qeeb yog tias peb txheeb xyuas cov teeb liab uas lawv yuav xa mus rau ib leeg. Cov no yog cov cim qhia ntawm "lub sijhawm tiag", qhia raws li lub teeb pulses lossis video kis tau tus mob ntawm lub ntsej muag moos.
Koj yuav tsum nkag siab tias lub teeb liab yuav tsis raug xa mus rau lub sijhawm tam sim no, tab sis twb dhau los lawm, txij li lub teeb liab nthuav tawm ntawm qhov nrawm thiab nws yuav siv sijhawm qee lub sijhawm dhau los ntawm qhov chaw mus rau tus txais.
Nws tuaj yeem ntsuas tau qhov txiaj ntsig ntawm lub teeb liab sib tham tsuas yog siv rau hauv cov txiaj ntsig Doppler: thaum lub hauv paus txav deb ntawm lub receiver, lub teeb liab zaus yuav txo, thiab thaum mus txog, nws yuav nce.
Formulating piav qhia nyob rau hauv paradoxical xwm txheej
Muaj ob txoj hauv kev los piav qhia qhov tsis sib xws ntawm cov dab neeg ntxaib no:
- Nyob zookev txiav txim siab ntawm cov kev tsim kho uas twb muaj lawm rau kev tsis sib haum xeeb thiab kev txheeb xyuas cov laj thawj tsis raug hauv cov saw ntawm kev xav.
- Ua kom ntxaws ntxaws los ntsuas qhov tseeb ntawm lub sijhawm qeeb los ntawm qhov pom ntawm txhua tus kwv tij.
Thawj pab pawg suav nrog suav cov lus qhia raws li SRT thiab sau rau hauv inertial thav duab ntawm kev siv. Nws yog assumed ntawm no hais tias lub sij hawm txuam nrog acceleration ntawm tsab ntawv tsa suab yog li me me nyob rau hauv relation mus rau tag nrho cov davhlau ntev uas lawv muaj peev xwm tsis saib xyuas. Qee zaum, lawv tuaj yeem qhia qhov thib peb inertial thav duab ntawm kev siv, uas txav mus rau qhov sib txawv ntawm kev cuam tshuam rau tus neeg taug kev thiab siv los xa cov ntaub ntawv los ntawm nws lub moos mus rau lub ntiaj teb.
Pab pawg thib ob suav nrog kev suav suav ua rau suav nrog qhov tseeb tias lub sijhawm ntawm kev nrawm nrawm tseem muaj. Cov pab pawg no nws tus kheej kuj tau muab faib ua ob pawg: ib qho siv txoj kev xav gravitational (GR), thiab lwm yam tsis yog. Yog hais tias kev sib raug zoo feem ntau koom nrog, ces nws yuav tsum xav tias qhov sib npaug muaj qhov gravitational teb, uas sib haum mus rau qhov acceleration ntawm lub cev, thiab qhov kev hloov ntawm qhov ceev ntawm lub sij hawm yog coj mus rau hauv tus account.
Zoo kawg
Txhua qhov kev sib tham uas cuam tshuam txog qhov kev xav tsis zoo no tsuas yog vim muaj qhov yuam kev zoo nkaus li qhov tseeb. Txawm hais tias cov xwm txheej ntawm qhov teeb meem raug tsim los li cas, nws tsis tuaj yeem ua kom ntseeg tau tias cov kwv tij pom lawv tus kheej hauv cov xwm txheej zoo sib xws. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tau xav txog tias lub sij hawm qeeb qeeb ntawm cov moos txav, uas yuav tsum tau mus dhau qhov kev hloov pauv ntawm cov ntawv siv, vimtib lub sijhawm ntawm cov xwm txheej yog txheeb ze.
Nws muaj ob txoj hauv kev los xam seb lub sijhawm qeeb npaum li cas los ntawm qhov kev xav ntawm txhua tus kwv tij: siv cov kev ua haujlwm yooj yim tshaj plaws nyob rau hauv lub moj khaum ntawm txoj kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib txheeb lossis tsom mus rau qhov tsis yog inertial thav ntawv ntawm kev siv. Cov txiaj ntsig ntawm ob txoj hlua ntawm kev suav tuaj yeem sib koom ua ke thiab sib npaug ua haujlwm kom paub meej tias lub sijhawm dhau mus qeeb dua ntawm lub moos txav.
Raws li no, nws tuaj yeem xav tias thaum qhov kev sim xav tau hloov mus rau qhov tseeb, tus uas tau txais qhov chaw ntawm lub tsev tiag tiag yuav loj hlob sai dua li tus neeg taug kev.
