"Парадокси" в теорията на относителността

[laplandetza]

Сканера бяга отново, оправдава се в една друга тема...................

[laplandetza]

Какъв готин Парадокс, за различни наблюдатели различно Случване, събития изчезват и се появяват, живо Магйосничество !

[gmladenov]

Преди 1 час, Ниkи said:

Въпрос по СТО:

Ники, малко странно си го поставил.

Ускорението отнема време, за което обектът ще се е придвижил. Така нито един от двата отговора
няма да е верният. Ако пък приемем мигновено ускорение, значи обектът вече е в движение в момент
Т=0. Тоест, имаме стандартния случай на инерциално движение ... при което отговор а) е верният,
както се очаква

Аз поне така ги виждам нещата.

[scaner]

Преди 4 часа, Ниkи said:

Въпрос по СТО: ние сме в единия край на обект дълъг 1С. Същия започва да се ускорява към нас и достига 0,86С (скъсяване на половина мисля, че беше). Ако приемем, че ускорението е мигновено, къде ще бъдат двата му края в момент Т=0 (но ускорен вече):

Какво разбираш под  "същият се ускорява"? Ако такъв обект едновременно му ускоряваш всички точки, това означава че - допълнително - му прилагаш сила, която да запазва разстоянията между тях в твоята система. И тъй като естественият му размер в твоята система трябва да е по-малък (поради СТО), тази сила ще го разкъса.

Ако прилагаш сила само в една точка, то се получава динамика, при която обектът може да се скъсява или удължава, като двата му края се движат с различна скоорост известно време. Предполагам че не искаш да се забъркваш с това.

Изобщо, процесът на ускорение в СТО не е нещо което лесно се преглъща, освен в няколко изброими прости случая

Преди 2 часа, Ниkи said:

Много добре знаеш, че при задачи в СТО така се практикува.

Практикува се в друга ситуация - когато няма преместване, а само се сменя посока в дадена точка. Когато няма преместване, скоростта е нула. А ти прилагаш това върху протяжен обект, и цъфват куп неясноти. Протяжен обект не може да се ускорява току така с неограничено ускорение.

Така че махай патерицата-обект, и изчисти разсъжденията.

Преди 42 минути, Ниkи said:

Като изключим ускорението и гравитацията няма по-стар, по-млад близнак. На една възраст са, когато се съберат

Глупости. Погрешна постановка, съответно сбъркани резултати.

[scaner]

Преди 2 минути, Ниkи said:

Ако махна патерицата-обект, хората няма да ме разберат.

Ами това е проблема. Подменяш смисъла, и хората разбират нещо друго, съответно получаваш грешен резултат.

Пробвай да си изчистиш разсъжденията и да накараш хората да те разберат без патерицата, и сам ще разбереш кое какво.

Тук пътят трябва да е обратният - да разбереш тънкостите, после да дялкаш подходяща патерица за другите.

[gmladenov]

Преди 1 час, Ниkи said:

 Отговора не е важен. Важен е консесуса.

Целият парадокс е много сбъркан заради това как се прилага "забавянето на времето" и
заради симетричността на движението.

Ако изберем земния близнак за стационарен, тогава трябва да приложим правата Лоренцова
трансформация за пътуващия близнак и така излеза, че пътуващият близнак е по-старият.
Интервалът отвреме за отиване и връщане е (t' = γt) , където γ е Лоренцовия коефициент.

Но ако изберем земния близнак за пътуващ (а другия за стационарен), тогава правата Лоренцова
трансформация трябва да се приложи за земния близнак и така излиза, че той е по-старият.

Значи по-стар е този, който е избран за подвижен ... а според общите представи подвижният
е по-младият.

Също така какво става ако аз избера земния близнак за стационарен, а Скенер избере другия
близнак за стационарен. Аз и Скенер ще имаме различни отговори за това кой е по-стар.

Именно затова "решенията" на парадокса нарочват кой е подвижният близнак и не разрешават
размяна на ролите ... което не е никакво решение, а просто трик за "решаване" на парадокса.

Редактирано Юли 4, 2022 от gmladenov

[scaner]

Преди 3 минути, gmladenov said:

Но ако изберем земния близнак за пътуващ (а другия за стационарен), тогава правата Лоренцова
трансформация трябва да се приложи за земния близна и така излиза, че той е по-старият.

Не е така. Не можеш да прилагаш лоренцовите трансфпрмации за цялото движение на земният близнал. Тъй като точно прилагащият близнак търпи ускорение, той трябва да отчете фактът че сам преминава в друга инерциална система. Което е свързано с преминаване към друга система сверени часовници с общо време. И тук е габърчето - да отчете разликата между двете системи от часовници в точката на земния близнак, за да коригира коректно резултатът от ЛТ.

Хватката е проста. Този който се ускорява, ще определи, че по неговата система общо време (демек все едно го е сметнал, за простота).  земният близнак в момента преди ускорението (смяната на посоката) да е остарял по-малко, както си е по формулите. Но след ускорението, в новата система общото време вече е друго, и по него земният близнак е много по-възрастен (смята се лесно, пак с ЛТ но с обратна посока на скоростта). И този по-стар близнак движейки се, според всички закони на СТО пак ще остарява по-бавно. Но като сметнеш задачата до края, той все пак ще бъде по-стар при срещата. Което разрешава парадокса

А ти бързаш и съответно попускаш най-важното, и от там грешката в разсъжденията.

[gmladenov]

Преди 2 минути, scaner said:

Хватката е проста. Този който се ускорява ...

Хехе, това казвам и аз: хватката е да смятаме ускоряващия близнак за подвижен и
да не даваме другия да се смята за подвижен. Така "решаваме" парадокса.

Логиката е, че ускорениято не се смята за относително ... само че това в същност е
спорно. Но този спор ще го водим друг път.

[scaner]

Преди 1 минута, gmladenov said:

Хехе, това казвам и аз: хватката е да смятаме ускоряващия близнак за подвижен и
да не даваме другия да се смята за подвижен. Така "решаваме" парадокса.

Ускорението внася неравнопоставеност, и това заблуждава масата хора които не го съобразяват. Изобщо, прилагането на ЛТ подразбира че за целият интервал който се смята с тях, състоянието трябва да съответства на една и съща ИС. И ако не съответства, прилагането трябва да се разбие на парчета, за всяко ново състояние отделно, а резултатите да се стиковат.

Те всички задачи в математиката трябва да се решават с внимание, не виждам какво странно има, та чак сега откриваш топлата вода

Преди 1 минута, Ниkи said:

Да. Парадокса е абсолютно реципрочен.

Да поентя: глупости. Малко мисъл трябва, къде е? Кое му е реципрочното?

Преди 2 минути, Ниkи said:

Решението, кой е по-стар е в ръцете на ОТО.

И това са глупости. Това че не познаваш СТО, не означава че ОТО ще ти помогне - защото СТО е част от ОТО, и следователно не познаваш това ОТО. Това са ефтини извинения.

Решението ти го скицирах малко по-горе, само трябва да се разбере.

[gmladenov]

Преди 9 минути, Ниkи said:

Да. Парадокса е абсолютно реципрочен. Разбира се, като изключим гравитация и ускорение. Само СТО. Тази реципрочност подсказва за математическа грешка. И аз точно нея намерих. Смяната на ОС е погрешна.

Парадоксът наистина е реципрочен, но пак не виждам да си открил грешка.

[Шпага]

Преди 8 часа, scaner said:

Хватката е проста. Този който се ускорява, ще определи, че по неговата система общо време (демек все едно го е сметнал, за простота).  земният близнак в момента преди ускорението (смяната на посоката) да е остарял по-малко, както си е по формулите. Но след ускорението, в новата система общото време вече е друго, и по него земният близнак е много по-възрастен (смята се лесно, пак с ЛТ но с обратна посока на скоростта). И този по-стар близнак движейки се, според всички закони на СТО пак ще остарява по-бавно. Но като сметнеш задачата до края, той все пак ще бъде по-стар при срещата. Което разрешава парадокса

Според мен, тъй като в СТО ускорението е прието за мигновено, то - за по-голяма яснота - може да бъде заменено просто с израза "смяна на инерциалната система".

И да попитам:

Ако пътуващият близнак премине в система, в която земният близнак всъщност е по-млад, отколкото е бил в предишната система на този /пътуващия/ близнак, може ли да се окаже, че при срещата земният близнак е по-млад от пътуващия?

Или казано по друг начин:

При рязко намаляване на относителната скорост между двата близнака поради моментно отрицателно /закъснително/ ускорение на пътуващия близнак, при завръщането на този близнак на Земята, пак ли той ще е по-млад от земния или е възможен и вариант, в който земният близнак да е по-млад.

 

[scaner]

Преди 57 минути, Шпага said:

Според мен, тъй като в СТО ускорението е прието за мигновено, то - за по-голяма яснота - може да бъде заменено просто с израза "смяна на инерциалната система".

Ами аз това непрекъснато го повтарям. Така задачата става по-ясна, защото не мислиш за ускорения, а за ново инерциално състояние, с други параметри. И решението започва да се вижда

Преди 59 минути, Шпага said:

И да попитам:

Ако пътуващият близнак премине в система, в която земният близнак всъщност е по-млад, отколкото е бил в предишната система на този /пътуващия/ близнак, може ли да се окаже, че при срещата земният близнак е по-млад от пътуващия?

Няма такава система в случая. Обръщайки скоростта си, земният близнак се оказва по-стар в новата система общо време. Всяка друга ситуация, свързана с промяна на скоростта, ще се отрази само на темпа с който земният близнак продължава да остарява, плюс евентуално по-малки или по-големи скоци по посока увеличение на възраст, сменяйки посоките. Обръщането е най-рязка смяна на посока, и дава резултатът който обсъждаме.

 

Преди 30 минути, Ниkи said:

Близнаци стоят в единия край (с координати Х=0) на обект дълъг 1С (другия му край Х1=1С) . Единия близнак ("ние" сме другия близнак) се изстрелва към другия край на обекта с V=0.86С (примерно, за лесно смятане). Спира в другия край на обекта. Тръгва да се ускорява на обратно, но се ускорява заедно с обекта, допрян до далечния му край. Двамата се ускоряват заедно, към нас до V=0,86С. Големия обект търпи скъсяване наполовина, заедно с прилепения към него близнак, прилепен в задния му край. Скъсяването на обекта е такова, че ако ускорението е мигновено, новите му координати са Х=Х'=0 и Х1'=0,5С. Съответно, и нашия близнак се намира в координати Х1'=0,5С. Ако ускорението не е мигновено, задния край на обекта, заедно с близнака са още по близо. До тук има ли нещо не ясно?

Ники, хайде да внесем малко хигиена в това мислене.

Махни подвижният обект, замени го с цел на пътуването - например Сириус на 8 светлинни години от земята. Тръгвайки подвижният близнак (демек ускорявайки се до съответната скорст), в новата му система това разстояние ще е скъсено, и Сириус ще се намира на 6 светлинни години в нея. Съответно, по собственото време подвижният близнак ще лети 7.5 години до Сириус (примерно, щото скоростта му е по-малка от светлинната, по-точно Сириус ще лети толкова към него), и още толкова на обратно, общо 15 години собствено време за цялото пътешествие.

Според земният близнак разстоянието до Сириус със скорстта на подвижният близнак се изминава за 10 годинни (примернно). Тоест по времето на земният близнак подвижният ще лети 10 натам и още 10 насам, общо 20 годинни земно време. И при срещата подвижният ще е остарял с 15, а земният с 20 години. Как тази сметка ще се получи и за подвижният близнак, обясних със смяната на отправната система, същото се вижда и от твоят чертеж.

Както виждаш, изметохме излишното, и нещата са по-ясни. Или още не са?

[scaner]

Преди 4 минути, Ниkи said:

Насам няма да лети 10 години, а 5. Ти не взимаш под внимание скъсяването на пространството.

Хайде пак, внимателно четем.

По времето на земният близнак летящият лети насам и натам по 10 години, защото в тази система няма никакво скъсяване на пространството - разстоянието е между две неподвижни точки, земята и Сириус, и е дадено по условие. Тук работи класическата физика - дадено е разстояние, няма мърдане, ще се измине колкото е дадено.

В системата на подвижния имаме скъсяване (на отсечката Земя-Сириус), съответно той ще прелети скъсеният път за 7.5 годии и в едната, и после в другата посока, защото скоростта в двата случая е една и съща по величина, и скъсяването съответно е еднакво.

Какво сложно има за разбиране тук? А патерицата, както виждаш, те обърква съввсем.

[scaner]

Just now, Ниkи said:

Нали това ти намеквам. Обяснявам ти нещо ново и фундаментално, което съм забелязал. Обяснявам го с патерицата-обект. За това те моля, разгледай ситуацията и намери, къде бъркам. Ситуацията е тази с патерицата-обект и прикрепения за нея близнак.

Обектът няма никаква роля, освен да обозначи крайната точчка на отдалечаване на подвижният близнак. След това обетът може да се изпари, той няма никаква друга роля. А крайната точка е фиксирана в земната отправна система, и тя ще бъде достигната - за 10 години по земното време, и за 7.5 по времето на подвижният близнак. От там нататък, на обратниият път е пак по толкова, и никакви движения на други обекти не може да повлияят. Така че патериците нямат никаква друга роля в случая, освен да объркват.

Бъркаш в това, че намесваш някакво скъсяване в сметките на земният близнаак, където такова няма и няма от къде да се пръкне.

 

Преди 3 минути, Ниkи said:

Да разстоянието м/у Земата и Сириус не се променя, но се променя разстоянието м/у Земята (Земята като точков наблюдател) и ускорения близнак.

Да бе, колко пъти да го повтарям? Именно по тая причина подвижният ще се движи по-малко време със същата скорост - и натам, и насам, според времето в своята система, не земната. Защото скъсяването е в неговата система, не в земната.

Какво още не ти е ясно? Айде стига си тъпкал на едно място, просто осъзнай това което и двамата повтаряме.

[scaner]

Преди 12 минути, Ниkи said:

А какво скъсяване има в земната система?

Никакво, естествено. От къде да се вземе? Нещо преплиташ твърде усърдно системите...

Когато близнакът се прибира към земята, в неговата система (също както когато се отдалечава) има скъсяване, не в земната. В земната от начало до край работи само класическата физика.

[gmladenov]

Преди 5 часа, Ниkи said:

А какво скъсяване има в земната система?

Скенер е прав: "ракетният" близнак лети в системата на земята. Там няма никакво скъсяване.
В своята собстена система същият този близнак пък е в покой. Значи единственият път, който
той изминава, е пътят в земната система ... който не е скъсен.

В същото време, обаче, двата близнака имат различни времена. Така когато се срещнат, те
трябва да са на различни възрасти.

[scaner]

Преди 26 минути, gmladenov said:

В своята собстена система същият този близнак пък е в покой. Значи единственият път, който
той изминава, е пътят в земната система ... който не е скъсен.

Не е така. Той никакъв път не изминава, нали е в покой?

В системата на тояя близнак, който е в покой там, изминава път "пръчката" Земя-Сириус - демек земята се отдалечава, а Сириус се приближава и после обратното. Та тук смятаме пътят който Сириус изминава в тая система - нали е все едно дали ти отиваш до Сириус или той идва до тебе, събитията са едни и същи. А пътят на Сириус в тая система е раличен от пътя в другата, скъсен е според ЛТ (няма мърдане), и следователно става дума за различно време за което се изминава, различен интервал между събитията свързани със срещата на близнака със земята и Сириус, съответно различен интервал между двете събития свързани със срещата със земята, демек с другият близнак.

 

Преди 33 минути, gmladenov said:

В същото време, обаче, двата близнака имат различни времена. Така когато се срещнат, те
трябва да са на различни възрасти.

Ми противоречиш си. Как така го докара, при еднакъв път и при еднакви скорости (по условие) да се получат различни времена? Нещо не е така

[gmladenov]

Преди 1 минута, scaner said:

Не е така. Той никакъв път не изминава, нали е в покой?

Имах предвид, че единствената система, в която  "ракетният" близнак се движи,
е земната система ... в която разстоянията не са скъсени.

[gmladenov]

Преди 1 минута, Ниkи said:

Защо реши, че не са скъсени? По коя логика? Как при единия има скъсяване, при другия да няма? В ЛТ нама превилегирована система.

Явно не се изказвам коректно.

Да кажем, че ракетният близнак се движи със скорост 0,86с в системата на земята.
Значи за една година той ще измине 0,86 светлинна година разстояние на отиване и
пак толкова на връщане.

Тоест, ракетният близнак изминава точно толкова, колкото скоростта показва. Той
не изминава по-малко разстояние (заради скъсяване на разстоянията) ... както ти май
допускаш (ако съм те разбрал правилно).

[scaner]

Преди 31 минути, Ниkи said:

Добавете (с Сканер) още една планета Сириус2 към примера с Земята, близнака и Сириус. И няма нищо друго наоколо. Нека тази планета се намира до Земята, когато близнака е при Сириус и тръгва на обратно, но нека тази планета се движи с близнака. Какви са двете гледни:

1. Близнака гледа, че разстоянието от Сириус до Земята е наполовина (при V=0.86)

2. Земята гледа, че разстоянието от Сириус2 до близнака е наполовина

Грешка, естествено. Ако Сириус2 тръгне от земята в момента в който близнакът също тръгне към земята по земното време, то когато близнакът достигне земята Сириус2 ще се е отдалечил колкото е разстоянието Земя-Сириус - и във всеки момент разстоянието между Сириус2 и близнака ще е толкова. Проста сметка, движил се е колкото близнака от Сириус до Земята със същата скорост. Класика Но в системата на близнака да, разстоянието до Сириус2 ще е наполовина, колкото е и разстоянието земя-Сириус.

ВИж сега. Оправи се първо с по-простата задача, после ще я усложняваш с финтифлюшки без смисъл. Става ли? Споделям ти опит, трябва да се образова човек от простото към сложното, не наобратно. И трябва последователност, първо правиш едно, чак после по-сложното, а ти се хвърляш хаотично, съответно без никаква полза.

Опитай се да си починеш и после да помислиш върху проблема, така няма да стане, имаш кардинално объркване някакво...

[Шпага]

Преди 36 минути, scaner said:

В системата на тоя близнак, който е в покой там, изминава път "пръчката" Земя-Сириус - демек земята се отдалечава, а Сириус се приближава и после обратното. Та тук смятаме пътят който Сириус изминава в тая система - нали е все едно дали ти отиваш до Сириус или той идва до тебе, събитията са едни и същи. А пътят на Сириус в тая система е раличен от пътя в другата, скъсен е според ЛТ...

Всъщност "пръчката" Земя-Сириус е пространството между Земята и Сириус. Но какво ще се получи, ако "разкараме" Сириус от картинката?

Например близнакът-пътешественик излита в Космоса, пътува по права линия една година по своя часовник и след това прави завоя, за да се върне отново при брат си на Земята. Тоест, няма никакъв материален обект, за който да кажем, че пътят му "в тая система е различен от пътя в другата, скъсен е според ЛТ" 

Е, въпросът е какво се движи в системата, в която близнакът-космонавт е в покой - какво изминава пътя, който в предишния вариант "Сириус изминава в тая система"?

Излиза, че в системата, в която близнакът-космонавт е неподвижен, към него първо се приближава, а след завоя започва да се отдалечава... точка от самото пространство! Или казано по-друг начин:

В системата, в която близнакът-космонавт е неподвижен, се движи самото пространство и като се движи се скъсява

[scaner]

Преди 3 минути, Шпага said:

Например близнакът-пътешественик излита в Космоса, пътува по права линия една година по своя часовник и след това прави завоя, за да се върне отново при брат си на Земята. Тоест, няма никакъв материален обект, за който да кажем, че пътят му "в тая система е различен от пътя в другата, скъсен е според ЛТ" 

Добре де, какво ти пречи да сложиш материалният обект "Сириус" в точката, до която тоя близнак ще достигне след годината полет? Нито яде, нито пие, няма да го бутне да му попречи нещо, нали? А е удобен, маркира точка от пространството, която е една и съща за всички отправни системи.

 

Преди 7 минути, Шпага said:

Е, въпросът е какво се движи в системата, в която близнакът-космонавт е в покой - какво изминава пътя, който в предишния вариант "Сириус изминава в тая система"?

Ето, за това е Сириус, за да се преборят хората със слаба абстракция Иначе само трябва да се седи и да се смята, явно не се получава. След като Сириус по никакъв начин не въздейства, резултатът от тази задача трябва да е един и същи със или без него. Така че той е удобна и най-вече полезна патерица.

Ако не ти харесва Сириус (като гледам въпросите ти), то в тая точка стои един неподвижен часовник от системата общо време на земята, до който стига подвижният близнак и при който обръща. И този часовник изиграва театралната роля на Сириус, освен чче отчита момент по земното време. Това всъщност е точният отговор на въпроса ти.

И забрави тея неща, "пространството се движи". Какво значи тая безсмислена комбинация думи? Защото във физиката всяко понятие трябва да може да се определи практически.

[scaner]

Преди 4 минути, Ниkи said:

Когато близнака и Сириус2 се движат, в ОС на Земята, разстоянието м/у тях ще е скъсено, толкова колкото е скъсено м/у Земята и Сирус в ОС на близнака.

И двете твърдения са верни само в ОС на подвижния близнак. В земната ос разстоянието Сириус2-подвижен близнак ще е колкото Сириус-земя, във всеки момент. Елементарно е, моля те, не ме занимавай с толкова глупав казус. Математика четвърти клас, не повече, е нужна.

[Шпага]

Преди 32 минути, scaner said:

Добре де, какво ти пречи да сложиш материалният обект "Сириус" в точката, до която тоя близнак ще достигне след годината полет?

Пречи ми - искам да няма никаква материална точка, до която да достигне близнакът, преди да направи завоя.

Искам да разбера как се обяснява скъсяването на пространствотото в системата на неподвижния кибик Какво е обяснението за това скъсяване, без да се ползват разни материални точки "патерици".

Преди 32 минути, scaner said:

 

Ето, за това е Сириус, за да се преборят хората със слаба абстракция  

Е, ти си представи - като в някакъв фантастичен сън, - че ние тук не сме с чак толкова слаба абстракция

Преди 32 минути, scaner said:

И забрави тея неща, "пространството се движи". Какво значи тая безсмислена комбинация думи? Защото във физиката всяко понятие трябва да може да се определи практически.

Логично обяснение може да се намери... ако се включат в играта вакчастиците на Малоум Тогава няма да се налага "пространството да се движи" и всичко ще си е на мястото.

Редактирано Юли 5, 2022 от Шпага

[gmladenov]

Преди 5 минути, Шпага said:

Искам да разбера как се обяснява скъсяването на пространствотото в системата на неподвижния кибик Какво е обяснението за това скъсяване ...

Истинското обяснение е, че в действителност няма никакво скъсяване на разстоянията.
СТО е просто математически трик, а не описание на физическата реалност.