İkizler Paradoksu (twin paradox)

İkizler paradoksu özel görelilikte, tek yumurta ikizleriyle ilgili bir düşünce deneyidir. İkizlerden biri yüksek hızlı bir rokette uzaya yolculuk yapar ve yeryüzünde kalan eşinin daha yaşlı olduğunu bulmak için eve döner. Bu sonuç şaşırtıcıdır; çünkü ikizin her biri diğer ikizi hareketli olarak görüyor ve dolayısıyla, zaman genişlemesinin basit bir uygulamasına ve rölativite ilkesine göre, her biri paradoksal olarak diğerini daha az yaşlanmış olarak bulmalı. Bununla birlikte, bu senaryo standart özel rölativite çerçevesinde çözülebilir; seyahat eden ikizin yörüngesi, biri giden yolculuk için diğeri gelen yolculuk için olmak üzere iki farklı atalet çerçevesini içerir.

Buna bakmanın bir başka yolu da, seyahat eden ikizin hızlanmakta olduğunu fark etmektir; bu da onu eylemsiz bir gözlemci yapar. Her iki görüşte de ikizlerin uzay-zaman yolları arasında bir simetri yoktur. Bu nedenle, ikizler paradoksu, mantıksal çelişki anlamında bir paradoks değildir.

1911'de Paul Langevin ile başlayarak, bu paradoksun çeşitli açıklamaları olmuştur. Bu açıklamalar ‘farklı çerçevelerdeki farklı eşzamanlılık standartlarının etkisine odaklananlar ve (seyahat eden ikiz tarafından yaşanan) ivmeyi ana neden olarak belirleyenler’ olarak gruplandırılabilir.

Max von Laue, 1913'te, seyahat eden ikizin iki ayrı atalet çerçevesinde olması gerektiğini (biri çıkışta, diğeri geri dönüşte) ve bu çerçeve değiştirmenin yaşlanma farkının nedeni olduğunu savundu. Albert Einstein ve Max Born tarafından ortaya konan açıklamalar, yaşlanmayı ivmenin doğrudan bir etkisi olarak açıklamak için gravitasyonal zaman genişlemesini öne sürdü.

Bununla birlikte, genel rülativitenin ve hatta ivmenin etkiyi açıklamak için gerekli olmadığı kanıtlanmıştır; çünkü etki, hareketin yönünü anında tersine çevirebilen ve yolculuğun iki aşaması boyunca sabit hızı koruyan teorik bir gözlemci için hala geçerlidir.Bu tür bir gözlemci, biri başlangıç noktasından uzaklaşırken diğeri ona doğru ilerleyen, dönüş noktasının olacağı yerden birbirlerinin yanından geçen bir çift gözlemci olarak düşünülebilir. Bu anda, birinci gözlemcideki saat okuması ikinciye aktarılır, her ikisi de sabit hızı korur ve her iki yolculuk süresi de yolculuklarının sonuna eklenir.

(a) İkiz paradoksun Minkowski diagramı; ikizlerin yörüngeleri arasında bir fark vardır, (b) T koordinat süresi bakımından bir ivme profilini takip eden ve c = 1 ayarlayarak bir roketle ikizler paradoksu, (c) uygun zaman τ ve c = 1 açısından bir ivme profilini takip eden bir roketle ikizler paradoksu

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Twin_paradox

17 Mayos 2021

 

GERİ (özel görelilik kuramı)
GERİ (gravitasyon ve görelilik)