Специальная теория относительности Эйнштейна

Отсутствие одновременности

Третья система:

С точки зрения Павла, ничего нового не произошло. Он остается в своей исходной координатной системе и Петр движется назад с той же скоростью, что и вперед. Поэтому Павел измеряет обратный путь Петра за те же 15 часов, что и движение Петра вперед, а Петр отсчитывает за это же время 12 часов. С точки же зрения Петра, возникли серьезные изменения. Он сменил свою систему отсчета от путешествия вперед, на систему отсчета для путешествия обратно. Теперь, в начале обратного пути, когда Петр смотрит на свои часы, он видит 12 часов, а на часах Павла – 20,4 часов, то есть, часы Павла «прыгнули» вперед с 9,6 часа до 20,4 часов. Как это может быть?! Когда Петр переместился из второй системы в третью, установленная симметрия между Павлом и Петром была нарушена. Таким образом, каждый видит собственное время как не имеющее никаких изменений. И ввиду того, что у Петра изменилась система измерений, он показал уже истекшее время для Павла. Возвращаясь на протяжении 12 часов, Петр отметит 9,6 часов для Павла.

Итоги третьей системы:

Павел измерил свое время в 15 часов, но он измерил время Петра в 12 часов. Петр измерил свое время в 12 часов, но он измерил время Павла в 9,6 часов. Помните, что эти 9,6 часов были только на обратном пути после смены системы отсчета.

Итоги всего путешествия:

Павел измерил свое время — 15 часов вперед + 15 часов на обратный путь = 30 часов.

Павел наблюдал время Петра 12 часов вперед + 12 часов на обратный путь =  24 часа.

Петр измерил свое время — 12 часов вперед + 12 часов на обратный путь = 24 часа.

Петр наблюдал время Павла 20,4 ч (при смене системы отсчета) + 9.6 часов на обратный путь = 20,4 + 9,6 = 30 часов.

Отсутствие одновременности — это ключ к парадоксу. Оба близнеца измеряют и наблюдают. К сожалению, они измеряют и наблюдают не одни и те же самые события. Для них невозможно увидеть конец путешествия Петра вперед одновременно. Каждый из них рассматривает его происходящим в разное время. Интересно отметить, что результаты совпадают с Релятивистскими результатами сдвига Доплера. СТО допускает различные методы, которые будут использоваться для решения проблемы. Для этого случая использование пространственно-временных диаграмм, ясно показало бы каждый пункт, о котором мы говорили. На этот раз мы рассмотрели преобразования Лоренца в сочетании с Релятивистским эффектом Доплера.