Proč neexistuje paradox dvojčat

19. 03. 2015 9:04:00
Paradox dvojčat se většinou chápe jako projev dilatace času ve speciální teorii relativity. Dokonce je takové pojetí možné najít skrytě nebo někdy otevřeně v některých VŠ učebnicích teorie relativity. Jaké překvapení, že paradox dvojčat vlastně nemá se speciální relativitou mnoho společného.

Základem zpomalení (dilatace) času ve speciální relativitě je rovnoměrná přímočará rychlost mezi tělesem a pozorovatelem. Místo tělesa si můžeme představit druhého pozorovatele. Dostaneme tak zcela symetrickou situaci, kdy čas každého pozorovatele se zpomaluje z hlediska toho druhého (jestliže se pohybují rychlostí blízkou k rychlosti světla).

Je to jako by se dva lidé od sebe vzdalovali na silnici. Také každý z nich vidí toho druhého menšího a situace je zcela symetrická. Není nejmenší důvod uvažovat, že když se vrátí zase k sobě, bude jeden menší než druhý. :-)

Kde se tedy vezme ten rozdíl u paradoxu dvojčat, který tvrdí, že jedno dvojče bude nakonec podstatně mladší? Ten rozdíl je ve zrychlení. Obvykle se má za to, že jedno dvojče letí v raketě a ta musí zrychlovat, aby dosáhla určité rychlosti, a pak brzdit při otáčce a zase zrychlovat, zatímco druhé dvojče je na Zemi. To jsme už ale mimo speciální relativitu a ocitli jsme se v obecné teorii relativity, tedy v teorii gravitace.

Téhož efektu ale tedy můžeme dosáhnout zrychlením na místě, třeba v centrifuze, nebo v gravitačním poli. Paradox dvojčat tak není vůbec záležitost inerciální rychlosti. Ta může být jen vedlejším produktem zrychlení, které tento paradox způsobuje.

Když si uvědomíme, že dvojče, které zůstalo na Zemi, je pod stálým gravitačním zrychlením 1g, můžeme si představit novou symetrickou situaci tak, že raketa z druhým dvojčetem bude stále zrychlovat 1g a pak zpomalovat 1g. Druhé dvojče tedy bude stále mít prakticky stejné zrychlení jako první. I v tomto případě nenastane žádný paradox dvojčat.

Paradox dvojčat jako důsledek inerciální rychlosti, jak je často alespoň v populární formě vykládán, vůbec neexistuje.

https://www.facebook.com/jan.fikacek

Autor: Jan Fikáček | čtvrtek 19.3.2015 9:04 | karma článku: 35.66 | přečteno: 2673x

Další články blogera

Jan Fikáček

Jsou leváci zhoubou lidské společnosti?

Znáte to? Tak jednou za měsíc jdete proti nějakému chodci a když uhnete k budově, abyste se nesrazili, on udělá přesně totéž. A když vidíte, že se stále máte srazit, snažíte se uhnout na druhou stranu, jenže on udělá zase totéž.

11.12.2018 v 9:05 | Karma článku: 32.98 | Přečteno: 826 | Diskuse

Jan Fikáček

Kde neexistuje čas a teplota, jak to spolu souvisí a proč tomu skoro nikdo nerozumí

Dost světově známých fyziků vyjadřuje názor, že čas vlastně neexistuje a jeho existence je pouze naše iluze či zdání. Dokonce i můj "milovaný" Carlo Rovelli, tento fyzik a filosof, má za to, že čas vzniká díky našem vnímání světa.

4.12.2018 v 9:24 | Karma článku: 40.95 | Přečteno: 2731 | Diskuse

Jan Fikáček

Jak vypadá vědecké peklo. Jste (jsem) jeho součástí?

Na svém Facebookovém profilu nedávno sdílel předseda pirátů Ivan Bartoš jeden docela dobrý vtip, který obsahoval mé jméno a byl cílen osobně. Ivan ale netušil, že nějaký Fikáček reálně existuje. Mám opravdu rád, když se něco děje.

28.11.2018 v 9:05 | Karma článku: 42.77 | Přečteno: 2968 | Diskuse

Jan Fikáček

Génius si poradí i bez vyspělé techniky

Mnoho lidí si pod dojmem hollywoodských filmů představuje génia jako počítačového experta, který brilantně zvládá ty nejsložitější počítačové programy. Genialita se ale projevuje, i když génius nemá k dispozici prakticky nic.

18.11.2018 v 18:15 | Karma článku: 40.17 | Přečteno: 1562 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jan Mestan

Konvekční proudění v analogovém přístupu - kterak plášťová konvekce nemůže hýbat deskami

Země je postupně chladnoucím tělesem. Oproti Slunci nedisponuje fúzním reaktorem ve svém nitru. Země umí vlastně jen chladnout - na jejím povrchu se už před miliony a miliardami lety vysrážela tuhá krusta.

14.12.2018 v 19:25 | Karma článku: 9.49 | Přečteno: 271 | Diskuse

Libor Čermák

Jak postavit vesmírný betlém?

Vesmír, jak známo, ukrývá objekty nejrůznějších tvarů. A teď si představme, že pokud některé z nich vybereme, dokážeme z nich vystavět celý vánoční betlém. Nevěříte? Vydejme se tedy spolu na vánoční cestu Mléčnou dráhou.

14.12.2018 v 10:49 | Karma článku: 6.70 | Přečteno: 149 |

Petr Hlinomaz

O změnách klimatu odborně i neodborně

Rád chodím do Antikváriátů nakupovat odborné knihy se zaměřením meteorologie a klimatologie, zejména starší. Ve vědě to nechodí tak, že se prodává jenom to nové, protože je to moderní. ...

13.12.2018 v 21:43 | Karma článku: 6.38 | Přečteno: 329 | Diskuse

Dana Tenzler

Kosmická archeologie - jakou minulost má naše Slunce?

Vesmír se neustále mění. O nějakém pevném bodu si můžeme nechat jen zdát. Ani naše Slunce není výjimkou - má za sebou dlouhou a zajímavou cestu Galaxií. (délka blogu 3 min.)

13.12.2018 v 8:00 | Karma článku: 21.10 | Přečteno: 426 | Diskuse

Karel Tejkal

Mladé stvoření, kreacionisté a ošklivá věda

Rád si přečtu knihu nebo článek, který populární formou přibližuje nejnovější poznatky, ale i problémy přírodních věd. Formálně stejná témata někdy nabízí kreacionisté. Proč je však kreacionistická "literatura" tak odpudivá?

12.12.2018 v 10:13 | Karma článku: 14.06 | Přečteno: 372 | Diskuse
Počet článků 121 Celková karma 41.80 Průměrná čtenost 2356

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za "systémáka" neboli obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a filosofii virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies", především v oblasti virtuální reality, rozšířené a smíšené reality. V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČR (lidé s IQ nad 148 (US norma)). IQ 196 testem Raven matrix II (certifikát Mensy ČR). Více informací zde.
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy, prosím jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi.

P.S.: Komentáře, které budou řešit (i) autora, ne (jen) obsah blogu, budou bez varování smazány. :-) Autorovi jde o myšlenky a osobní pošťuchování považuje za ztrátu času.

Najdete na iDNES.cz