А существует ли парадокс близнецов
Из двух близнецов, космонавт,
вернувшийся на Землю, окажется
моложе своего брата, оставшегося на Земле,
так как на космическом корабле, двигающемся
с огромной скоростью, темп времени
замедляется и все процессы проходят
медленнее, чем на Земле. Парадокс близнецов
был подтвержден экспериментально. Однако
эффекты замедления времени очень малы
(v/c<<1), и мы пока не умеем их практически
использовать.
Цитата из интернета
Примерно тридцать лет назад, с ручкой в руках повторяя математические выводы, из заинтересовавшей меня книги «Четырехмерный мир Минковского», я сильно засомневался в так называемом парадоксе близнецов и других выводах СТО, в основе которой лежат преобразования Лоренца.
Эти сомнения основывались на простой схеме и здравом смысле, которые должны быть понятны любому ученику 9 класса, знакомому с теоремой Пифагора.
Легкость и простота логики, опровергающая парадоксы СТО с одной стороны, и авторитет фундаментальной науки, с другой стороны, использующей формулы и выводы СТО в сложнейших математических выражениях, описывающих квантовые взаимодействия. Четырехмерный мир, предложенный Г. Минковским с мнимыми и действительными конусами, комплексными числами и т.д. А также многочисленные фильмы, понятные большинству, наглядно демонстрирующие молодых астронавтов, летящих со скоростью, близкой к скорости света, по отношению к состарившимся на Земле их одногодкам. Все это, весь этот научный багаж фундаментальной науки, брошенный на чашу весов тогда, в итоге перевесил, заставив отбросить все сомнения, и убедить себя в том, что я не понял всей глубины преобразований Лоренца и вытекающих из них выводов.
В результате все сомнения тогда были отброшены и забыты, а эффект близнецов стал восприниматься как аксиома.
Но совершенно неожиданно, почти через тридцать лет, здесь, на прозе, прочитал сначала одну статью, затем другую, рецензии и комментарии к ним, так или иначе интерпретирующие парадокс близнецов. В результате появилось желание внести ясность в эти сомнения и окончательно определиться с помощью специалистов, что это: истина или заблуждение?
Итак, прежде чем углубиться в суть этих сомнений, необходимы принципиальные осознания:
1. Никакими опытами внутри системы нельзя определить находится ли инерциальная система неподвижно или движется равномерно и прямолинейно, хоть и со скоростью близкой к скорости света. Значит и люди в таких системах никак не будут ощущать замедление или ускорение времени, если такое будет происходить.
2.Так как большинство читателей считают себя реалистами, адекватно воспринимающими действительность, приведу пример, осознание которого поможет понять дальнейшие рассуждения.
Если между камнем и наблюдателем имеется какое - то расстояние, то это расстояние для наблюдателя - реалиста не является препятствием, чтобы считать камень абсолютно реальным. Он видит острые углы, зеленый мох, выросший с одной стороны и другие подробности. Его не смущает, что с наступлением сумерек подробности камня исчезают, и остается лишь его силуэт. А когда тьма сгущается еще сильней, то его очертания размываются и становятся едва заметными.
Его так же не смущает, что если в ясную погоду, когда видны все подробности камня, кто - то положит и повезет его на телеге прочь от наблюдателя, то размеры камня будут уменьшаться, а если на него - то увеличиваться. Он не задумывается, что видит всего лишь различные комбинации отраженного от камня света.
Хотя, справедливости ради, надо отметить, что, видя своими глазами, как изменяются размеры камня, реалист тоже считает это оптическим обманом, а не фундаментальным законом материи.
Здравомыслящие из этих примеров должны сделать вывод, что абсолютно все воспринимают не реальные предметы и события окружающего мира, а только информацию о них, хоть на Земле, рядом с собой, хоть за много сотен световых лет, в другой галактике.
Что реальные события и предметы, а также информация о них, не являются одним и тем же, и между ними нельзя ставить знак равенства. Так как информация о событиях и предметах окружающего мира является функцией многих переменных внешнего мира и человеческой психики: освещенности, дождя, направления перемещения... А так же субъективных особенностей органов чувств и психики, превращающих, в конечном итоге, эту информацию в электрические сигналы рецепторов и нейронов головного мозга.
Осознания п.1 и п.2, расчеты и анализ схемы, представленной на рис.1, ставят под сомнение истинность парадокса близнецов. Суть которых изложена ниже.
Следуя логике Лоренца, система координат XOY связана с неподвижной Землей. Система координат X`O`Y` допустим со звездолетом ЗАРЯ, из кинофильма Москва Кассиопея, готового условно, без разгона, сразу стартовать со скоростью v = 0,9с, из положения, совпадающего с началом координат неподвижной системы, вдоль оси X.
Земным исследователем было установлено два совершенно одинаковых фотонных излучателя в общем начале координат. Один на Земле, второй на ЗАРЕ. Оба излучателя одновременно, через одну секунду излучали разноцветные вспышки света. Белого, красного, синего, зеленого, желтого. На Земле, вдоль оси Y на расстоянии, которое проходит свет за одну секунду «c1» были установлены цветные лампы с фотоэлементами, загорающиеся, когда до них доходил фронт световой волны соответствующего цвета от фотонных излучателей. На рис1. точка В.
Вспыхнув одновременно белым светом два излучателя дали старт ЗАРЕ со скоростью v = 0,9с вдоль оси X.
Ровно через 1сек, фотонный излучатель на Земле дал вспышку красного света, которая еще через одну сек. зажгла красный свет в точке В.
Спустя 0,35 сек красный свет, в точке В, вспыхнул снова. Это сферический фронт световой волны, красного света со звездолета Заря, достиг точки В и зажег его.
Ровно через 1сек после первой вспышки красного света в точке В, там же загорается синий свет, затем еще через 1 сек зеленый, затем еще через 1 сек желтый. Это все результаты вспышек земного излучателя. И только после этого фронт волны синего света, со звездолета ЗАРЯ, достигает точки В, второй раз зажигая в ней синий свет, через 1,06 секунды после первой синей вспышки.
Не буду разжевывать дальше, и так понятно, что наблюдаемые на Земле в точке В интервалы времени между цветными вспышками, происходящими на звездолете ЗАРЯ, постоянно увеличиваются (Шкала времени «3»). А наблюдаемые в точке О (Шкала времени «2»), имеют постоянный, хоть и увеличенный, интервал. Причем время одного и того же информационного сигнала, зафиксированного в точке В по шкале «3», всегда больше, чем зафиксированный в точке 0 по шкале «2».
В то время как находящиеся на звездолете 14-летние вундеркинды наблюдают равномерное чередование цветных вспышек ровно через 1сек по часам звездолета (Шкала времени «1»).
Земной исследователь, в точке В, был реалистом, адекватно воспринимающим действительность. Он твердо знал, что там, на ЗАРЕ, излучатель каждую секунду посылает разноцветные вспышки. Но он верил и своим глазам, и приборам на земле, фиксирующим постоянно увеличивающийся интервал времени между вспышками на ЗАРЕ. Он исходил из того, что на Земле со временем полный порядок, значит на ЗАРЕ происходит его замедление, если, например, одна секунда между вспышками там замедляется настолько, что становится равной земным 1,71 сек.
Налицо подмена понятий между событиями, происходящими на ЗАРЕ, и информацией о них, достигшей Земли, между которыми, согласно п.2, нельзя ставить знак равенства.
Для тех, кто, прочитав вышеизложенное, раздраженно скажет: "Шизофренический бред", предлагаю взглянуть на прямоугольный треугольник ОВО`, из которого следует, что свет от излучателя ЗАРИ, несущий в себе информацию, с каждой секундой вынужден проходить по гипотенузе треугольника все больший путь.
Прежде чем перейти к главной части рассуждений, небольшое отступление.
Очевидно, что и в неподвижной системе координат, связанной с Землей, информационный сигнал о событии (вспышке света) в начале координат «О» (0;0), доходит до точки «В» (0;С1) с задержкой, в прямой зависимости от расстояния между ними.
Теперь, чтобы убедиться в существовании парадокса близнецов, как сказано в эпиграфе этой статьи, необходимо снова, условно отбросив торможение и разгон, направить ЗАРЮ в обратный путь с той же скоростью -v.
Из треугольника ОО`В следует, что с каждой секундой неподвижная и подвижная системы координат сближаются, а длинна гипотенузы О`В, являющаяся функцией времени прохождения информационного сигнала, уменьшается.
Увидев, что интервалы времени между световыми вспышками на ЗАРЕ, зафиксированные и измеренные по земным часам, с каждой новой вспышкой уменьшаются, исследователь, находящийся в точке "В", делает вывод, что на ЗАРЕ происходит ускорение времени. Обесценивая омолаживающий эффект каждой прожитой на ЗАРЕ секунды при движении от Земли. Он серьезно был обеспокоен за жизнь и здоровье астронавтов, которые должны были испытывать ломку и боль от ускоренного старения.
Но ничего этого они не испытывали и ни о чем не беспокоились, так как в их головы были вложены догмы только о замедлении времени, продлевающем их молодость. Они не заметили и не ощущали никаких изменений в полете: все то же безмолвие космоса и кажущаяся неподвижность, а фотонный излучатель все также, ровно через 1сек. посылает разноцветные вспышки, как и в начале полета.
Вернувшись на Землю, гипотенуза О`В превратилась в катет ОВ. Два излучателя одновременно посылали вспышки одинакового цвета, а астронавтов, в точке «О» встречали их одноклассники, которым на Земле исполнилось столько же лет, сколько и астронавтам, совершившим полет. (8 = 8 по шкале «1» и по шкале «2»).
Исследователи реалисты сделали вывод, что эффект замедления времени, нивелировался его ускорением, в итоге превратившись в зеро.
А здравомыслящие должны сделать другой вывод. Удивительно, что уже более ста лет математическая абстракция, вернее даже ее часть, рассматривающая движение туда, преподносится как объективный закон материального мира.
И никто не задумался, а причем тут реальные события и явления материального мира, когда расчетная схема и все выводы касаются только информации о них, на которую влияет, накладывая свой отпечаток, внешний фактор громадных расстояний, скорости, направления движения и местоположение наблюдателя. Что эта информация, пробиваясь через тернии Космоса к Земле, искажается тем сильней, чем больше расстояние от этих событий до наблюдателя.
Если у кого - то из читающих есть веские аргументы, чтобы не согласиться с изложенными доводами, я с интересом с ними ознакомлюсь.
P.S. Уже более года прошло после написания этой статьи. И нет ни одного комментария, опровергающего изложенные выводы. Также никто не привел аргументы в пользу существующей парадигмы СТО. Значит, нет таких аргументов, а эти выводы, не укладывающиеся в существующую парадигму, будут молчаливо проигнорированы.
А тысячи учителей физики, как всегда, будут продолжать рассказывать своим ученикам галиматью о том, что космонавт, вернувшийся на Землю, будет моложе своих одногодок. Совершенно не задумываясь, о том, почему в точках «О» и «В», принадлежащих неподвижной системе отсчета, это старение одногодок будет разным.
Они не хотят задумываться и о том, что замедление времени и другие парадоксы СТО, если они существуют, являясь фундаментальным законом материального мира, могут происходить только на самой «ЗАРЕ». А "ЗАРЯ" одновременно может мчаться, по различной величине скорости и направлению по отношению к большому количеству систем отсчета, каждая из которых будет требовать от «ЗАРИ», в соответствии с формулами СТО, своих "парадоксальных" величин …
12.03.19