Название: Механика. Электричество. Часть 1 - курс лекций (А. Б. Климовский)

Жанр: Заочно-вечерний

Просмотров: 1318


1.  э ф ф е к т  з а м е д л е н и я  в р е м е н и

Пусть в некоторой точке с координатой  x , покоящейся в системе отсчета  K ,

происходят два события, промежуток времени между которыми

  t2  t1 . Этот ин-

тервал времени в системе K /

будет равен  /  t /  t / . Здесь

2          1

 

V         V

 

1

 
t / 

t1         2 x

c          ,

V 2

t2         2 x

t

 

=

 

2

 
/           c          .

V 2

1          1 

c2        c2

 

 

Подставляя, получим  / 

t2  t1    

V 2

           .

V 2

1          1 

c2        c2

 

 

Аналогичный результат получим, если события происходят в одной точке

x /  сис-

темы

K / . В любом случае, промежуток времени между событиями, измеренный в

системе отсчета, в которой события происходят в одной точке, будет наименьшим. Этот интервал времени   называют с о б с т в е н н ы м  в р е м е н е м . Другими слова- ми, движущиеся часы идут медленнее покоящихся – время при движении замедляется.

С этим эффектом связан так называемый парадокс близнецов. Как следует из СТО, если один из двух близнецов улетит на ракете со скоростью, близкой к скорости света, и вернется, то он будет моложе своего брата, оставшегося на Земле. Парадокса в этом нет, это следствие эффекта замедления времени.

Кажущийся парадокс заключается в другом. Если мы перейдем в систему отсчета, связанную с ракетой, и будем ее считать неподвижной, а Землю – движущейся, то тогда моложе должен быть брат, оставшийся на Земле. Возникает, вроде бы, противоречие. Какой же из братьев будет моложе? На самом деле противоречия нет. Системы отсчета, связанные с Землей и ракетой, неравноправны и ссылка на эффект замедления времени в системе отсчета, связанной с ракетой, некорректна, так как эта система отсчета не яв- ляется инерциальной. Ракета часть своего пути движется с ускорением (разгоняется, разворачивается и тормозит). Рассмотрение эффекта замедления времени с точки зре- ния брата на ракете выходит за рамки специальной теории относительности и может быть проведено только в общей теории относительности,  которая описывает движение в неинерциальных системах отсчета, – там результат получается такой же, какой мы получили в первом случае – близнец на ракете будет моложе своего брата.