쌍대이론 예제

불행한 합병증: 지구에 남아있는 쌍둥이는 관성 관찰자가 아닙니다. 그녀는 물체가 쉬는 대신 쓰러지는 중력장에 있습니다. 두 가지 방법으로 진행할 수 있습니다. 어느 쪽이든 중력의 아인슈타인의 이론을 사용할 수 있습니다, 일반 상대성, 중력장은 지구에 쌍둥이에 미치는 영향을 계산. 그 결과, 주어진 상황에서 지구의 중력은 상당한 차이를 만들지 않습니다. 우리가 지구의 중력을 무시하고 지구상의 쌍둥이를 관성 관찰자로 취급한다면, 두 쌍둥이의 상대적 노화에 관한 우리의 결과는 정확할 것이고, 주거나 몇 초 정도 걸릴 것입니다. 쌍둥이의 나이 차가 몇 년 안에 계산되는 상황을 선택하면 중력은 중요하지 않습니다. Biff와 Cliff라는 이름의 두 쌍둥이를 생각해 보십시오. 20번째 생일을 맞이한 비프는 우주선에 타고 우주로 이륙하여 거의 빛의 속도로 여행하기로 결심한다. 그는 약 5 년 동안이 속도로 우주를 여행, 그는 25 살 때 지구로 돌아갑니다. 시계 판독값을 예측하는 데 어떤 방법을 사용하든 모두가 이에 동의할 것입니다.

배가 떠나는 날에 쌍둥이가 태어나고 다른 한 쌍둥이가 지구에 머무르는 동안 여행을 간다면 여행자가 6 세이고 집에 있는 쌍둥이가 10 살일 때 다시 만날 것입니다. 시간 팽창의 도움으로 – 종종 “움직이는 시계가 느리게 이동”으로 축약 – 하나는 쌍둥이에게 무슨 일이 일어나는지 설명하려고 할 수 있습니다. 여행 쌍둥이 나이가 적은 것은 당연합니다! 결국, 지구상의 쌍둥이는 시간 팽창을 호출 할 수 있습니다 : 움직이는 시계는 느리게 이동하고, 그래서 움직이는 쌍둥이의 시계를 않습니다. 이 느리게 움직이는 시계에 – 그리고, 확장에 의해, 전체 우주선에서 – 지구보다 적은 시간이 지나갑니다, 즉: 여행 쌍둥이가 돌아올 때, 그는 젊다. (이 그림의 인쇄 가능하고 애니메이션되지 않은 버전은 페이지 끝에 제공됩니다.) 순진한 해석 – 상황이 역설이라고 불리는 이유는 상황이 경쟁적으로 대칭적이라고 가정하기 위한 것입니다. 그렇다면 제인의 다이어그램은 단순히 Joe`s의 거울 이미지일 뿐입니다. 그러나 우리가 파생 된 특수 상대성의 결과는 참조의 관성 프레임 사이의 관계에 국한되었다. 이와 관련하여 쌍둥이의 상황은 확실히 대칭적이지 않습니다. Joe는 전체적으로 하나의 관성 프레임에 있습니다. (아래 부분 대칭에 대해 설명합니다.) 이 역설은 많은 책에서 논의되지만 거의 해결되지 않습니다. 일반적으로 가속을 느끼는 사람은 여행이 끝날 때 더 젊다고 말하는 것으로 설명됩니다.

따라서, 별에 여행 동생은 젊다.