Классы
Предметы

Следствие из постулатов теории относительности

Чтобы задать вопрос учителю, оплатите абонемент
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 150 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Пользователь Ученик
Vasyl

Доброе время суток. У меня есть вопрос к примеру о братьях близнецах. Иван полетел в путешествие на ракете с около световой скоростью на 1 год, а Пётр остался на Земле. По возвращению Пётр был старше Ивана на 20 лет, так как время на ракете которой летел Иван текло медленнее. Далее было сказано, что это время никак нельзя выровнять. Между братьями навсегда будет разница в 20 лет. Не согласен, а что если в следующий раз Пётр полетит на год а Иван останется на Земле? Вот и выровняется возраст между ними. Еще я не могу понять почему время замедляется если ракета летит пусть даже со скоростью света? Разве биохимические процессы в организме космонавта тоже замедляются? По каким причинам он должен НЕ стареть? Это всего лишь скорость? Он (космонавт) всего лишь преодолеет расстояние на много быстрее нежели тот кто не летит со скоростью света? Например: Иван летит в гости к другу на космическую станцию которая располагается от Земли в 2 световых года. У Вани есть ракета летящая со скоростью света. Ваня будет там через 2 года. Пётр тоже решил проведать друзей, но у него нет такой быстрой ракеты как у Ивана, и Петя потратил на путь 10 лет. И что, разве на станции Иван будет выглядеть моложе Петра на 8 лет? Я понимаю, что реальных доказательств или опровержений не существует. Но всё-таки хотелось бы услышать Ваше мнение. Спасибо Вам за Ваш ответ.

Пользователь
Ответ учителя:Учитель физики InternetUrok.ru

Добрый день! Мы с Вами согласны, что если в сле­ду­ю­щий раз Пётр по­ле­тит на год, а Иван оста­нет­ся на Земле, их возраста вы­ров­ня­ют­ся. Это интересное замечание. Но при этом они оба будут на 20 лет младше всех жителей Земли, с которыми они были одногодками.

Касательно Вашего вопроса, почему время связано со скоростью движения. Действительно, нам, людям, живущим на Земле кажется очень странным, что в разных системах отсчёта время может течь по-разному. Просто мы не чувствуем влияния скорости на протекание времени, и не можем в это поверить. Также в своё время на подобные предположения Лоренца и Эйнштейна отреагировало большинство учёных, которые считали это чем-то парадоксальным. Но математические расчёты, а после и многие эксперименты действительно доказали, что теория относительности верна, и время действительно медленнее протекает в тех системах, которые двигаются с большими скоростями относительно других систем. Дело не в том, что именно биохимические процессы протекают с той или иной скоростью, здесь корректнее сказать, что в этой системе время течёт по-другому. И это будет касаться абсолютно всех физических процессов.

Нам это непонятно, в первую очередь, потому, что мы сложно себе это представляем. И наше сознание здесь улавливает какие-то противоречия, которые не может объяснить. Некоторые из таких "противоречий" становились особенно известными из-за их наглядности (например, "Парадокс Близнецов").

Касательно Вашего последнего вопроса: здесь течение времени в каждой системе отсчёта (СО) будет зависеть от того, с какими скоростями друг относительно друга они будут двигаться, и в каких СО мы это рассматриваем. На самом деле, если Ваня будет лететь на станцию со скоростью света, 2 года пройдёт в СО "Земля", для него же это время пролетит в миг (пройдёт бесконечно маленький промежуток времени на его ракете, когда он окажется на космической станции). Поэтому уже после перелёта разница в их возрастах станет 2 года.

Петя тоже летя со скоростью в 5 раз меньшей скорости света ощутит не 10 лет перелёта, а меньше (можно рассчитать по релятивистским формулам), а вот сколько времени пройдёт на космической станции -- опять же зависит от их текущих скоростей друг относительно друга. Но, в любом случае, моложе будет тот, кто двигался с большей скоростью на станцию (если станция летит не с релятивистскими скоростями).

На Ваш вопрос сложно однозначно ответить, так как время всегда привязывается к конкретной СО, и если мы говорим о течении времени -- то для каждого из участников наших перелётов оно будет разным.

Если Вам интересна данная тема более подробно, советуем Вам ознакомится с книгой Гарднера Мартина "Теория относительности для миллионов", в ней достаточно простыми словами излагаются основные принципы теории относительности и решаются подобные парадоксы.

Пользователь Ученик
Пользователь 265388

А я про длинну тоже не понял. Допустим длинна изменится а ширина нет?

Пользователь
Ответ учителя:Постный Алексей Витальевич

В данном случае не очень корректно говорить, что длина стержня изменилась. В уроке сказано, что в одной системе отсчета длина имеет одно значение, в другой - другое. Можно привести другой пример: относительно земли автомобиль движется с некоторой скоростью. Но относительно водителя автомобиль покоится. Но это не значит, что его скорость меняется: просто в разных системах отсчета она различная. Что же касается длины, то действительно, меняется только она. Ширина не меняется. То есть изменение размеров происходит только вдоль того направления, вдоль которого направлена скорость.

Пользователь Ученик
Пользователь 265388

Спасибо. Дополнение существенное.

Пользователь Ученик
Пользователь 180730

Вы сказали что в таких больших скоростях длина тела уменьшиться,а вернется ли оно к своему первоначальному длину после остановки