Теория относительности. Розман Г.А. - 202 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

298
Только в рамках ОТО мы можем понять и объяснитьпарадокс близне-
цов естественным образом, опираясь на положения OТО. Выше мы уже
касались этой проблемы, установив уменьшение темпа хода часов в движу-
щейся НСО (или в эквивалентном гравитационном поле) (см. §8).
Пусть два наблюдателя - “близнеца находятся первоначально на
Земле, которую мы будем считать
инерциальной СО. Пусть наблюда-
тельАостается на Земле, а второй наблюдатель- “близнец” “Встар-
тует на космическом корабле, улетает в неведомые просторы Космоса,
разворачивает свой корабль и возвращается на Землю. Если движение в Кос-
мосе и может быть равномерным (при выключенных двигателях), то при
взлете, развороте и посадке близнецВ
испытывает перегрузки, так как
движется с ускорением. Эти неравномерные движения космонавтаВмож-
но уподобить его состоянию в некоторых эквивалентных гравитационных
полях. Но в §8 было показано, что в этих условиях (в НСО без гравитацион-
ного поля или в эквивалентном гравитационном поле) происходит динами-
ческое (а не кинематическое, как в СТO) замедление темпа
хода часов. В
указанном параграфе была получена формула (8.3), которая в §9 получила
конкретное выражение через гравитационный потенциал
+=
2
1
c
t
ϕ
τ
при
ϕ
<0, (9.15)
из которой ясно видно, что темп хода часов замедляется в гравитацион-
ном поле с потенциалом
ϕ
(то же справедливо и для эквивалентной
ускоренно движущейся СO, каковой в нашей задаче является космичес-
кий корабль сблизнецом” “В”).
Таким образом, часы на Земле покажут больший промежуток време-
ни, чем часы на космическом
корабле при его возвращении на Землю.
Повторим еще раз, чтопарадокс близнецов не имеет никакого
объяснения в специальной теории относительности, в которой исполь-
зуются только равноправные инерциальные CO. Пo СТОблизнец
В должен вечно равномерно и прямолинейно удаляться от наблюда-
теляА” (по сути дела, он не должен взлетать с Земли, именно
поэтому
мы берем словоблизнец в кавычки). В популярной литературе часто
обходятострый момент в объяснении этого парадокса, заменяя фи-
зически длящийся разворот космического корабляназад к Земле его
мгновенным разворотом, что невозможно. Этимобманным маневром
                                                                     298
    Только в рамках ОТО мы можем понять и объяснить “парадокс близне-
цов” естественным образом, опираясь на положения OТО. Выше мы уже
касались этой проблемы, установив уменьшение темпа хода часов в движу-
щейся НСО (или в эквивалентном гравитационном поле) (см. §8).
    Пусть два наблюдателя - “близнеца” находятся первоначально на
Земле, которую мы будем считать инерциальной СО. Пусть наблюда-
тель “А” остается на Земле, а второй наблюдатель- “близнец” “В” стар-
тует на космическом корабле, улетает в неведомые просторы Космоса,
разворачивает свой корабль и возвращается на Землю. Если движение в Кос-
мосе и может быть равномерным (при выключенных двигателях), то при
взлете, развороте и посадке близнец “В” испытывает перегрузки, так как
движется с ускорением. Эти неравномерные движения космонавта “В” мож-
но уподобить его состоянию в некоторых эквивалентных гравитационных
полях. Но в §8 было показано, что в этих условиях (в НСО без гравитацион-
ного поля или в эквивалентном гравитационном поле) происходит динами-
ческое (а не кинематическое, как в СТO) замедление темпа хода часов. В
указанном параграфе была получена формула (8.3), которая в §9 получила
конкретное выражение через гравитационный потенциал
                            ⎛       ϕ ⎞
                       τ = t ⎜1 +      ⎟ при ϕ <0,              (9.15)
                            ⎝       c2 ⎠
из которой ясно видно, что темп хода часов замедляется в гравитацион-
ном поле с потенциалом ϕ (то же справедливо и для эквивалентной
ускоренно движущейся СO, каковой в нашей задаче является космичес-
кий корабль с “близнецом” “В”).
    Таким образом, часы на Земле покажут больший промежуток време-
ни, чем часы на космическом корабле при его возвращении на Землю.
    Повторим еще раз, что “парадокс близнецов” не имеет никакого
объяснения в специальной теории относительности, в которой исполь-
зуются только равноправные инерциальные CO. Пo СТО “близнец”
“В” должен вечно равномерно и прямолинейно удаляться от наблюда-
теля “А” (по сути дела, он не должен взлетать с Земли, именно поэтому
мы берем слово “близнец” в кавычки). В популярной литературе часто
обходят “острый” момент в объяснении этого парадокса, заменяя фи-
зически длящийся разворот космического корабля “назад к Земле” его
мгновенным разворотом, что невозможно. Этим “обманным маневром”