Das Zwillingsparadoxon - Interessant Aus Der Welt Des Weltraums, Der Relativitätstheorie Und Der Zeitmaschine - Alternative Ansicht

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Video: Das Zwillingsparadoxon - Interessant Aus Der Welt Des Weltraums, Der Relativitätstheorie Und Der Zeitmaschine - Alternative Ansicht

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Anonim

Die Entwicklung der Raumfahrtindustrie, zahlreiche Studien des Universums führen zu immer fantastischeren Theorien, aber viele von ihnen werden empirisch bestätigt, und einige, obwohl sie fantastisch aussehen, scheinen mit der gegenwärtigen Entwicklung der Technologie und vielen modernen Erfindungen ziemlich wahrscheinlich zu sein und können durchaus dazu führen eine Zeitmaschine erstellen. Aber wird sie gebraucht?

Nach Einsteins Theorie verlangsamt sich in einem sich bewegenden Koordinatensystem die Zeit relativ zu einem stationären System, abhängig von der Nähe der Bewegungsgeschwindigkeit unseres Objekts zur Lichtgeschwindigkeit.

Das Paradoxon der Zwillinge ist in einfachen Worten die Gelegenheit für einen der Zwillinge, auf der Erde zu bleiben und den anderen für eine lange Strecke und für eine lange Zeit in den Weltraum zu fliegen und nach seiner Rückkehr seinen Bruder zu finden, der auf der Erde geblieben ist, viel älter als sein reisender Bruder.

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Wenn Sie jedoch ein Raumschiff als stationäres System nehmen und diesen Zwilling (natürlich zusammen mit der Erde) auf eine Reise schicken, geschieht alles genau umgekehrt - der irdische Bruder kehrt jung zu einem alten Mann zurück, der in einem alten Raumschiff sitzt.

Hier ein Beispiel für die Berechnung von J. Orir: Wenn einer der Zwillinge im Alter von 20 Jahren mit einem Schiff, das mit einer Lichtgeschwindigkeit von 0,99 fliegt, eine Raumfahrt zum Stern Arcturus unternimmt, dann hat er die doppelte Entfernung von 40 Lichtjahren (zum Stern und zurück) zurückgelegt. wird er in 11,4 Jahren Schiffszeit auf die Erde zurückkehren. Auf der Erde werden in dieser Zeit 80,8 Jahre vergehen. Der Bruder, der auf dem Planeten bleibt, muss sich also sehr bemühen, auf die Rückkehr des interstellaren Reisenden zu warten. Immerhin wird er bei der Rückkehr des Schiffes 108,8 Jahre alt sein! Der Raumfahrer wird ein Leben lang jünger sein als er - 69,4 Jahre!

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Die Antwort auf das Paradoxon der Zwillinge selbst ist in Trägheitsberichtssystemen und deren Zusammenhängen verborgen. Der Zwilling, der unweigerlich zurückkam, musste seine Geschwindigkeit ändern. Die Desynchronisation, die durch Beschleunigung während des Abflugs und Verzögerung während einer Kurve bis zur Rückkehr auftritt, erzeugt genau diesen Zeitunterschied. Der interessanteste Moment für den Weltraumbruder (Desynchronisation) tritt genau in dem Moment auf, in dem sich das Raumschiff dreht, um zur Erde zurückzukehren - in diesem Moment wird die Zeit für den Weltraumbruder langsamer, und wenn die Drehung sofort erfolgt, wird sie im Allgemeinen bestehen bleiben.

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Moderne Wissenschaftler haben übrigens bereits ein Experiment durchgeführt, das die Zeittheorie mit Hilfe hochpräziser Atomuhren bestätigt, die so genau sind, dass erst nach 100 Millionen Jahren ein Fehler von einer Sekunde erreicht wird. Also wurde die Uhr in ein Flugzeug gestellt, das die Erde umkreiste. Und andere genau dieselbe Uhr, mit genau derselben Zeit, wurden auf der Erde zurückgelassen. Und bei der Ankunft des Flugzeugs zeigte eine ultrapräzise Uhr den Zeitunterschied. Natürlich ist der Unterschied mikroskopisch, die gesamte Geschwindigkeit des Flugzeugs ist weit vom Licht entfernt, aber dies beweist die Theorie und gibt Hoffnung für die zukünftige Entwicklung der Wissenschaft auf diesem Gebiet.

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Die "alltägliche" Erklärung des "Paradoxons der Zwillinge" kann noch weiter vereinfacht werden, indem die Kontraktion von Objekten beim Bewegen verstanden wird (Lorentsovs Längenkontraktion). Wenn wir uns daran erinnern, dass Objekte bei Bewegung mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in Bewegungsrichtung kleiner werden, … sobald die Rakete mit ihrem von der Erde wegfliegenden Bruder eine ausreichende Geschwindigkeit erreicht, schrumpft sie für Beobachter von der Erde aus. Gleichzeitig verringert sich für einen Bruder-Astronauten mit zunehmender Geschwindigkeit die Entfernung zum endgültigen Flugpunkt. Jene. Wenn die Rakete beschleunigt, nimmt nicht nur die Geschwindigkeit zu, sondern die Entfernung nimmt ab und das gesamte Universum zieht sich in Richtung seiner Bewegung zusammen.

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Es ist auch erwähnenswert, dass der Prozess irreversibel ist, und wenn während der Reise des Kosmonauten auf der Erde eine Tragödie eintritt, bei der die gesamte Bevölkerung aussterben oder die Erde zerstört wird, kann der Reisende einfach nirgendwo zurückkehren, d. H. Es wird unmöglich sein, die Zeit zurückzudrehen.

Sagen wir auch, dass Einsteins Theorie dem Reisenden in keiner Weise Unsterblichkeit verleiht. Auf Reisen wird er mit seiner gewohnten Geschwindigkeit auch alt, und nur die Zeit auf der Erde wird für ihn mit einer katastrophalen Geschwindigkeit rasen.

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Wir stellen auch fest, dass es im Paradox der Zwillinge und in der damit verbundenen Relativitätstheorie viele Widersprüche und ungewöhnliche moralische Fragen gibt - beispielsweise, ob eine Frau, die in den Weltraum geflogen ist, zurückkehren und ihren Ururenkel heiraten kann. Diese Theorie umgeht alle logischen Fallstricke, wie sie Science-Fiction hat - zum Beispiel die Möglichkeit, in die Vergangenheit zu reisen und einen Ihrer Verwandten zu töten, bevor Sie geboren wurden oder sich in Zukunft umzubringen.

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Wissenschaftler und Forscher hoffen, dass ein Schiff erfunden wird, dessen Geschwindigkeit sich der Lichtgeschwindigkeit nähert, wodurch es möglich wird, entfernte Galaxien zu besuchen. Doch selbst bei Lichtgeschwindigkeit ist die Entfernung so groß, dass Hunderttausende von Lichtjahren benötigt werden, um zu reisen. Gleichzeitig wird die Zeit auf der Erde unter Berücksichtigung der Lichtgeschwindigkeit Hunderttausenden und auf einem Schiff Jahrzehnte betragen.

Es sieht aus wie eine Zeitmaschine. Wenn jemand Zeit auf der Erde haben möchte, um vorwärts zu rennen - zum Beispiel indem er einen Baum pflanzt - um ihn wachsen zu lassen, können Sie für eine Weile wegfliegen, zurückkehren und der Baum ist bereits riesig. Vergessen Sie aber nicht, dass jeder, den Sie kannten, erheblich altern wird, während der Reisende selbst etwas alt sein wird.

Erwähnenswert ist hier auch das Phänomen der Zeitdilatation. Nach einer der Theorien - der Theorie der vierdimensionalen Raumzeit und des Blockuniversums - ist Zeit auch eine Dimension. Ein bestimmter Block. Fantastische Filme unserer Zeit, die die Bewegung zwischen Galaxien zeigen, basieren auf der Verformung von Raum und Zeit (d. H. Sie verwenden eine spezielle Art der Raum-Zeit-Krümmung für die superluminale Bewegung) sowie auf der Lorentzschen Längenkontraktion. Einfach ausgedrückt: Wenn Sie mit Lichtgeschwindigkeit bis zum Ende unserer Galaxie fliegen, dauert es ungefähr 100.000 Lichtjahre. Indem Sie den Raum deformieren und eine Art Tunnel (Wurmloch) erstellen, der die Enden eines Raums verbindet, können Sie in kurzer Zeit von einer Ecke des Universums in eine andere eindringen. Und als Beispiel, um am Ende zu sehen, wo Sie geflogen sind,wie Dinosaurier auf der Erde aussterben - schließlich bewegte sich das Licht von unserem Planeten mit seiner üblichen Lichtgeschwindigkeit - und hier beobachten wir es, wie wir heute das Licht aller Sterne beobachten, die wir bereits in der Vergangenheitsform sehen - der Stern mag vor langer Zeit verschwunden sein, aber wir alle wir sehen immer noch sein Licht.

Dieser Moment wurde vom berühmten Wissenschaftler Neil DeGrasse Tyson perfekt erzählt und beschrieben

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Zurück zur Zeitmaschine - natürlich möchten viele von uns in die Vergangenheit gehen und unsere Fehler korrigieren. Viele möchten die Zukunft sehen und wissen, was uns erwartet. Oder in die Vergangenheit reisen und Millionen unschuldiger Menschenleben retten …

Andererseits wird der Einsatz einer Zeitmaschine äußerst gefährlich sein, denn wenn wir jemanden in der Vergangenheit töten, werden wir die Zukunft verändern, was zweifellos zu Chaos führen wird.

Lohnt es sich also, eine Zeitmaschine zu erfinden und zu benutzen?

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