פרדוקס התאומים
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פרדוקס התאומים הוא פרדוקס-לכאורה הנובע מתורת היחסות, הקובעת שאם מישהו נוסע במהירות קבועה הזמן שהוא ימדוד בין שני ארועים בהם הוא נמצא פיזית (ולכן עבורו קורים באותו מקום) יהיה קצר יותר מהזמן שימדוד כל מי שנמצא במערכת ייחוס אחרת, בה שני הארועים קורים במקומות שונים.
[עריכה] תאור הפרדוקס
אדם מתרחק מכדור הארץ בחללית במהירות גבוהה מאוד, הקרובה למהירות האור. על פי תורת היחסות, דבר זה יגרום להתארכות הזמן, כלומר, מנקודת מבטו של צופה על כדור הארץ, הזמן עובר בחללית לאט יותר מאשר עבורו. אחר כך הנוסע יחזור לכדור הארץ באותה מהירות, ולכן גם בדרך חזרה ייקרה אותו אפקט. לבסוף כשתחזור החללית אל כדור הארץ, יהיה האדם הנמצא בה צעיר מתאומו הנשאר על כדור הארץ.
לעומת זאת, מנקודת ראותו של זה הנמצא על החללית, תאומו שנשאר בכדור הארץ הוא זה שנע במהירות גבוהה הלוך וחזור, ועל כן הוא זה שצריך להיות מבוגר יותר.
אולם למעשה אין סימטריה בין השניים. התאום שנשאר על כדור הארץ נשאר כל הזמן באותה מערכת ייחוס - זו של כדור הארץ. לעומתו, התאום הנוסע החליף מערכות ייחוס. בתחילה הוא היה במערכת שנעה במהירות v+ יחסית לכדור הארץ, אבל לאחר מכן הוא הסתובב, ועבר למערכת ייחוס שנעה במהירות v-. בסיבוב הזה זה היה הוא שהפעיל את המנועים, ולא כדור הארץ, ולכן בפרק הזמן הזה הוא היה בתאוצה, בעוד אחיו התאום היה בתנועה קבועה. כאשר הוא היה בתאוצה חלו עליו חוקי תורת היחסות הכללית ולא הפרטית, והם בעצם אלו שגרמו להזדקנות המואטת. זה ההסבר המקובל, שמופיע ברוב הספרים, אך הוא איננו נכון: בתורת היחסות הכללית אין מגבלה על גודל התאוצה, ולכן הסיבוב יכול להתבצע בזמן קטן ככל שנרצה, כך שהשפעת הסיבוב על זמן הטיסה הכולל הוא זניח. ההסבר הנכון הוא שעצם העובדה שמערכת הייחוס של התאום בחללית הסתובבה, בעוד שזו של התאום שבכדור הארץ לא השתנתה, היא זו שמראה שאין סימטריה בין שני התאומים.
[עריכה] קישורים חיצוניים
- מהו "פרדוקס התאומים"? מאת בלדד השוחי
