Симметричный парадокс близнецов

Симметричный парадокс близнецов

Запись от IGPIGP размещена 13.06.2020 в 14:21

Обновил(-а) IGPIGP 31.03.2023 в 23:52

Эта редакция парадокса близнецов придумана мной с целью доказать внутреннее противоречие постулата C = const (постоянство и неизменность скорости света, относительно любой инерциальной системы отсчета) в вакууме. Построенная модель демонстрирует странный результат мысленного эксперимента Лоренца, который стал, насколько нам известно, отправной точкой теории относительности.

Этот парадокс доказывает факт неверного результата преобразования Лоренца для времени и делает невозможным использование всех более поздних выводов упомянутой Теории для споров. Все последствия Специальной теории относительности, такие как Общая теория относительности с пространством-временем Минковского, метрики Фридмана и другие вещи, бесполезны. Пожалуйста, не тратьте время на то, чтобы спорить с ошибочностью самого первого кирпича в фундаменте первого этажа теории относительности, пытаясь использовать верхние этажи в качестве доказательства. Эти верхние этажи висят в воздухе без первого этажа.
Это интересно? Продолжайте читать.

Все мы знаем классический парадокс близнецов и способ его "опровержения" сторонниками СТО.
Когда

один из них остается на Земле (близкой к инерциальной системе отсчета), а другой перемещается: ускоряется, разгоняется, движется равномерно прямолинейно, замедляется до нулевой скорости относительно Земли, ускоряется обратно к Земле, движется равномерно прямолинейно, замедляется до нулевой скорости относительно Земли, чтобы остановиться прямо у Земли.

Защитники теории относительности говорят - ускорение создало асимметрию, что приводит к тому, что тот, кто остался на Земле, старше путешественника по окончании эксперимента. Ускорение (относительно инерционной системы отсчета) эквивалентно действию гравитации и благодаря ее замедляющему влиянию на время при ускорении системы отсчета (относительно инерционной системы отсчета) брат-путешественник должен оказаться моложе. Они даже не замечают, что сумма участков ускорений и сумма участков равномерного прямолинейного движения по прямой не зависят друг от друга и могут быть выбраны произвольно.

Хорошо. Давайте попробуем устранить асимметрию, сохранив факт движения близнецов относительно друг друга, чтобы эффект замедления времени каждого брата, наблюдаемого из системы другого брата, оставался действующим физическим фактом.

Теперь представьте, - оба начинают с Земли и движутся в противоположные стороны. Представьте, что мы выбираем участки равномерного прямолинейного движения так, что их суммарная длительность по местному времени (собственное время каждого близнеца), намного превышает суммарную длительность участков ускорения. В остальном, характер движения каждого близнеца симметрично повторяет движение его брата. По моему мнению, должно получиться так, что собственное время любого из братьев по его измерениям получается больше, относительно времени им же измеренного исходя из наблюдений системы другого брата. И я собираюсь это доказать.

Приступим.
Участки ускорения, в силу их симметрии относительно инерциальной системы должны действовать одинаково на результат наблюдений каждого из близнецов, световых часов его брата и эти участки можно исключить из анализа. В принципе, временной вклад, который порождают эти участки, можно было бы обозначить какими то слагаемыми и исключить арифметически при подсчёте результатов на Земле, но проще - исключить. Остается по два, на каждого брата, участка равномерного прямолинейного движения, относительно инерциальной системы. Эти участки синхронны (по условию эксперимента) и на этих участках оба близнеца - инерциальные системы, движущиеся относительно друг друга. Но преобразования Лоренца относительно времени неумолимы. Они требуют чтобы время каждого из близнецов текло медленнее с точки зрения другого близнеца, считающего себя наблюдателем, а свою систему - покоящейся, в то время как система брата, с точки зрения наблюдающего, двигается с суммарной по модулю релятивистской скоростью:

Это чепуха. Когда они встретятся в финальной точке (на Земле), каждый из них должен увидеть брата более молодым. Оба! И это невозможно. Это причина для того, чтобы оба синхронно сказали: «Это чушь собачья!».

Правда ли это- решайте сами.

Постскриптум 1
Я решил ещё раз более подробно остановиться на моменте исключения из анализа не инерционных участков. Это есть в обсуждении и ответах на вопросы, но для большей ясности - пусть будет и в основном тексте:

Можно поспорить - о том почему когда
Участки ускорения из-за их симметрии относительно инерциальной системы должны одинаково воздействовать на результаты измерений времени двойников, и эти области могут быть исключены из анализа.
мы не исключаем отрезки равномерного прямолинейного движения. Они тоже - действуют одинаково по местному времени близнецов, и эти регионы могут быть исключены из анализа
?

Да! Из инерциальной системы оба брата будут иметь равный возраст из-за симметрии. Это главная причина противоречия в парадоксе. То есть, - можно исключить участки равномерного прямолинейного движения так же как я исключил соответствующие симметричные не инерциальные участки (участки движения торможений и разгонов). В этом случае мы потеряем парадокс. Дело в том, что мы можем исключить то, что можно исключить, или оставить это для анализа. Я могу решить не исключать эти отрезки равномерного прямолинейного движения. Это не должно вызывать логическую проблему, когда вся логика в целом верна! Но в этом случае я вижу внутреннее противоречие, и в этом смысл этой придуманной мной модели парадокса. Может быть, я ошибся, но пока мне некому это показать. :-)

Постскриптум 2
Существует способ защиты от классического парадокса близнецов, который заключается не в том, чтобы непосредственное действие ускорения на время близнеца-путешественника считать причиной замедления его времени по сравнению с инерциальной системой. Там немного тоньше возражения. Они связаны с математикой пространства-времени Минковского.

Я согласен в том, что с точки зрения ошибочной математической системы можно получить, что она верна.
Но чтобы применять методы ОТО нужно же доказать, что СТО верна? Ведь если постулат С=const (упрощённо говоря) не верен и Лоренцевы преобразования дают несовместимые с логикой результаты, то о ОТО вообще и Минковском, в частности, надо бы забыть? Поэтому давайте разберемся с преобразованиями Лоренца для СТО (для эфира в системе Лоренца-Фицжеральда они вполне могут жить).

Вот почему, с целью упрощения понимания отсутствия влияния "смены системы отсчёта" на данное преобразование:

Я хочу добавить второй вариант представленной схемы. Может быть, это будет более понятным для некоторых читателей.

Представьте, что вы находитесь в системе отсчета с двумя зеркалами в мысленном эксперименте Лоренца. Они установлены на стальной платформе, которая сама установлена на участке рельсов, ограниченном двумя стальными стенами:

Вы как наблюдатель наблюдаете за подобной платформой на параллельном пути. Каждая из двух платформ проходит влево-вправо в противоположных направлениях между ударами по стенам. Платформы синхронно ударяются о противоположные стены-ограничители и вследствие этого движутся взаимно в противофазе, встречаясь и разъезжаясь на середине отрезка рельсов, ограниченного указанными стенами.

Видите ли вы модель замедления светового луча (треугольная траектория) на платформе другого наблюдения? Другой наблюдатель видит вашу схему такой же, как вы? Эксперимент Лоренца не может лгать. Постулат C = const -может.

Как видите, ракеты не нужны. Если мы обозначим один период световых часов

Всего комментариев 30

Комментарии