απορία; ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΑΠΟΡΙΑ

ΕΝΘΕΤΟ. ΤΟ ΠΑΡΑΔΟΞΟ ΤΩΝ ΔΙΔΥΜΩΝ

Ένθετο για το παράδοξο των διδύμων: ο δίδυμος που ταξιδεύει με ταχύτητα κοντά στο c γυρίζει νεότερος από τον αδελφό του που έμεινε στη Γη. Το παράδοξο λύνεται γιατί το διαστημόπλοιο δεν είναι αδρανειακό σύστημα.

Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά

Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.

Άνοιγμα βιβλίου ↗

Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο, έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

  1. Δύο δίδυμοι 20 χρονών: ο ένας ταξιδεύει με ταχύτητα κοντά στο c σε άστρο 30 ετών φωτός και επιστρέφει· είναι πια 30 χρονών, ενώ ο αδελφός του στη Γη είναι 80.
  2. Μια βιαστική εξήγηση: οι βιολογικές λειτουργίες του ταξιδιώτη επιβραδύνθηκαν λόγω της μεγάλης ταχύτητάς του (διαστολή του χρόνου).
  3. Το παράδοξο: ανάμεσα σε δύο αδρανειακά συστήματα μπορούμε να θεωρήσουμε όποιο θέλουμε ακίνητο. Γιατί λοιπόν να μη γέρασε περισσότερο ο ταξιδιώτης;
  4. Λύση: το σύστημα διαστημόπλοιο και Γη δεν είναι συμμετρικό. Το διαστημόπλοιο επιταχύνεται στην αναχώρηση, αλλάζει κατεύθυνση για την επιστροφή και επιβραδύνεται στην προσγείωση, άρα δεν είναι αδρανειακό σε όλο το ταξίδι.
  5. Η ειδική θεωρία αφορά μόνο αδρανειακά συστήματα, άρα δεν μπορεί να εφαρμοστεί πιστά στους διδύμους.

Πρόσωπα

Γιώργος
ο δίδυμος που ταξιδεύει και γυρίζει νεότερος
Θανάσης
ο δίδυμος που μένει στη Γη και γερνά

Όροι

παράδοξο των διδύμων
ο ταξιδιώτης γυρίζει νεότερος
30 έτη φωτός
απόσταση του άστρου στο παράδειγμα
διαστολή του χρόνου
επιβράδυνση των λειτουργιών του ταξιδιώτη
συμμετρία
λείπει από το ζεύγος σκάφος και Γη
Γη
θεωρείται αδρανειακό σύστημα
διαστημόπλοιο
δεν είναι αδρανειακό σε όλο το ταξίδι
επιτάχυνση, στροφή, επιβράδυνση
κάνουν το σκάφος μη αδρανειακό
ειδική θεωρία
ισχύει μόνο σε αδρανειακά συστήματα

ΠΑΙΞΕ ΤΟΤηλεπαιχνίδι · Η Σκάλα · Η Τελεία · Κρεμάλα · Ζευγάρια · όλα με την ύλη αυτού του μαθήματος.

Εξάσκηση

Συχνές απορίες

Τι είναι το παράδοξο των διδύμων;

Ο ένας δίδυμος ταξιδεύει με ταχύτητα κοντά στο c σε άστρο 30 ετών φωτός και γυρίζει· στο παράδειγμα του βιβλίου επιστρέφει 30 χρονών ενώ ο αδελφός του είναι 80. Το παράδοξο: αφού η κίνηση είναι σχετική, γιατί να μη θεωρήσουμε ότι ταξίδεψε ο άλλος;

Πώς λύνεται το παράδοξο;

Η κατάσταση δεν είναι συμμετρική. Η Γη μπορεί να θεωρηθεί αδρανειακό σύστημα, το διαστημόπλοιο όχι: επιταχύνεται για να πιάσει μεγάλη ταχύτητα, αλλάζει κατεύθυνση για να γυρίσει και επιβραδύνεται για να προσγειωθεί.

Λύνεται το πρόβλημα μόνο με την ειδική σχετικότητα;

Όχι πιστά. Η ειδική θεωρία μιλά μόνο για αδρανειακά συστήματα, όπου η σχέση των δύο συστημάτων είναι συμμετρική, και το ταξίδι δεν είναι τέτοιο.

Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.

Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.