پارادوکس دوقلوها - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

یک از برادران دوقلو در سن ۲۰ سالگی به فضا میرود و بعد از ۳۰ سال در سن ۵۰ سالگی به زمین بازمیگردد اما متوجه می شود برادر دوقلویش ۸۰ سال سن دارد که به معنای این است در زمین به جای ۳۰ سال ۶۰ سال گذشته است.

پارادوکس دوقلوها، ناسازنمای دوقلوها[۱] یا ناسازنمای ساعت‌ها[۲] به ناسازگاری ظاهری در اندازه‌گیری بازهٔ زمانی بین دو رویداد مشخص از دید دو ناظرِ درحال‌حرکت نسبت به هم گویند.

صورت پارادوکس

[ویرایش]

فرض می کنیم الف و ب دو فرد دوقلوی همسان اند که ساعت های یکسانی دارند. ب یک سفر فضایی را با سرعت بالا (نزدیک به سرعت نور) شروع می کند در حالی که الف در خانه می ماند. الف به طور دائم ساعت ب را مشاهده می کند و می بیند که ساعت ب به علت اتساع زمان کند کار می کند. بالاخره ب به خانه بر می گردد. از آن جا که ساعت ب در این سفر کند کار کرده است، الف نتیجه می گیرد که ب در پایان این سفر از او جوانتر است . ولی فرض کنید که بخواهیم این وضعیت را از دیدگاه ب مورد مطالعه قرار دهیم. از آن جا که اتساع زمان فقط به حرکت نسبی بستگی دارد، در طول این سفر ب می بیند که ساعت الف کند کار می کند، و وقتی که سفر به پایان می رسد، ب نتیجه میگیرد که الف از او جوان تر است. بدیهی است که هر دو دوقلو نباید درست گفته باشند . آیا یکی از این دوقلو ها حقیقتاً جوان تر است؟

راه حل

[ویرایش]

نظریه ی نسبیت خاص فقط برای بررسی دستگاه‌های مرجع لخت (دارای سرعت ثابت) پایه ریزی شده است. اگر در این سؤال هر دو برادر بدون شتاب، از هم دور شوند، این امکان وجود ندارد که دوباره یک دیگر را ملاقات کنند(با یک دیگر در یک مکان قرار بگیرند). پس یکی از آن ها باید سرعتش را تغییر بدهد و شتاب داشته باشد. شتاب داشتن نسبی نیست، یعنی هر کس نمی‌تواند ادعا کند که ساکن است و دیگری شتاب دارد. این فرق اساسی میان سرعت و شتاب، باعث می‌شود که نسبی بودن همه‌چیز در این مثال از بین برود. بدین ترتیب امکان بررسی این سؤال در نسبیت خاص نیست؛ اما با توجه به تحلیل نسبیت عام، ساعت کسی که شتاب گرفته‌است عقب می‌ماند. یعنی بازه ی زمانی کوتاه تری را احساس می کند و جوان تر می ماند. دلیل این اتفاق از دید فیزیک چگونه است چرا این اتساع بر یک پدیده زیستی (بدنی )تاثیر گذار است؟[۳][۴]

منابع

[ویرایش]
  1. «ناسازنمای دوقلوها» [فیزیک‌] هم‌ارزِ «twin paradox»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر ششم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۷۵۳۱-۸۵-۶ (ذیل سرواژهٔ ناسازنمای دوقلوها)
  2. «ناسازنمای ساعت‌ها» [فیزیک‌] هم‌ارزِ «clock paradox» مترادفِ: «ناسازنمای دوقلوها» هم‌ارزِ واژهٔ بیگانه‌ای دیگر (twin paradox)؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر ششم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۷۸-۹۶۴-۷۵۳۱-۸۵-۶ (ذیل سرواژهٔ ناسازنمای ساعت‌ها)
  3. دانیل کلپنر، روبرت جی.کلنکو -آشنایی با مکانیک - مرکز نشردانشگاهی1389 ، شابک ‎۹۷۸−۹۶۴−۰۱−۰۸۳۹−۰
  4. ریچارد واینر، رابرت سلز -مبانی فیزیک نوین - مرکز نشردانشگاهی1388 ، شابک ‎۹۷۸−۹۶۴−۰۱−۰۲۲۹−۹