Relativisztikus paradoxonok

Hasonló dokumentumok
Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

Speciális relativitás

Speciális relativitás

A modern fizika születése

(Természetesen, nem lesz ilyen sok kérdés feladva a vizsgán!) Hogy szól a relativitási elv a lehető legjobb megfogalmazásban?

egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

A modern fizika születése

Az invariáns, melynek értéke mindkét vonathoztatási rendszerben ugyanaz

Tárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia,

Relativisztikus elektrodinamika röviden

A speciális relativitáselmélet alapjai

RELATIVITÁSELMÉLET. bevezető

A relativitáselmélet története

Ütközések elemzése energia-impulzus diagramokkal II. A relativisztikus rakéta

A Föld mint fizikai laboratórium

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Speciális relativitáselmélet. Ami fontos, az abszolút.

A Hamilton-Jacobi-egyenlet

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

Mechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó

Az alábbi fogalmak és törvények jelentését/értelmezését/matematikai alakját (megfelelő mélységben) ismerni kell: Newtoni mechanika

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

Az optika tudományterületei

Geometria és gravitáció

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

17. előadás: Vektorok a térben

Hajder Levente 2017/2018. II. félév

TERMÉSZETTAN. Debreceni Egyetem, 2012/2013. tanév II. félév, leadta és lejegyezte Végh László április 18.

Typotex Kiadó. Záró megjegyzések

A speciális relativitáselmélet alapjai

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Modellek és változásaik a fizikában V. A XX. Század fizikája Albert Einstein

Speciális mozgásfajták

Kinematika szeptember Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek

Relativitáselmélet. Tasnádi Tamás december

A mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája

A geometriai optika. Fizika május 25. Rezgések és hullámok. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika május 25.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó tárgy, test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

ERŐ-E A GRAVITÁCIÓ? 1

A TételWiki wikiből 1 / 5

KOORDINÁTA-GEOMETRIA

Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)

Az általános relativitáselmélet logikai alapjai

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

A világtörvény keresése

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK január 30.

A relativitáselmélet alapjai

Geometria 1 összefoglalás o konvex szögek

Érettségi feladatok Koordinátageometria_rendszerezve / 5

9. Írjuk fel annak a síknak az egyenletét, amely átmegy az M 0(1, 2, 3) ponton és. egyenessel;

Dr. Berta Miklós. Széchenyi István Egyetem. Dr. Berta Miklós: Gravitációs hullámok / 12

Dinamika. A dinamika feladata a test(ek) gyorsulását okozó erők matematikai leírása.

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Az éter (Aetherorether) A Michelson-Morley-kísérlet

Lássuk be, hogy nem lehet a három pontot úgy elhelyezni, hogy egy inerciarendszerben

MateFIZIKA: Pörgés, forgás, csavarodás (Vektorok és axiálvektorok a fizikában)

Nagy András. Feladatok a koordináta-geometria, egyenesek témaköréhez 11. osztály 2010.

EGY ABLAK - GEOMETRIAI PROBLÉMA

Az elméleti mechanika alapjai

Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig

Bevezetés az elméleti zikába

A FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÉTELEINEK TÉMAKÖREI MÁJUSI VIZSGAIDŐSZAK

További adalékok a merőleges axonometriához

1 2. Az anyagi pont kinematikája

A relativitáselmélet világképe

A mechanika alapjai. A pontszerű testek kinematikája. Horváth András SZE, Fizika és Kémia Tsz szeptember 29.

Koordináta-geometria feladatok (emelt szint)

Mérnöki alapok 1. előadás

Sztehlo Gábor Evangélikus Óvoda, Általános Iskola és Gimnázium. Osztályozóvizsga témakörök 1. FÉLÉV. 9. osztály

Koordináta-geometria feladatok (középszint)

FIZIKA KÖZÉPSZINTŐ SZÓBELI FIZIKA ÉRETTSÉGI TÉTELEK Premontrei Szent Norbert Gimnázium, Gödöllı, május-június

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

2. ELŐADÁS. Transzformációk Egyszerű alakzatok

Hely, idő, haladó mozgások (sebesség, gyorsulás)

ERŐ-E A GRAVITÁCIÓ? 1. példa:

Exponenciális és logaritmusos kifejezések, egyenletek

Helyvektorok, műveletek, vektorok a koordináta-rendszerben

1. A komplex számok ábrázolása

MATEMATIKA HETI 5 ÓRA. IDŐPONT: június 8.

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Koordinátageometria. , azaz ( ) a B halmazt pontosan azok a pontok alkotják, amelynek koordinátáira:

rnök k informatikusoknak 1. FBNxE-1 Klasszikus mechanika

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

Érettségi feladatok: Koordináta-geometria 1/5

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Mozgásleírás különböző vonatkoztatási rendszerekből. Mozgásleírás egymáshoz képest mozgó inerciarendszerekből

Síkbeli egyenesek. 2. Egy egyenes az x = 1 4t, y = 2 + t parméteres egyenletekkel adott. Határozzuk meg

Fizika minta feladatsor

Oktatási Hivatal. 1 pont. A feltételek alapján felírhatók az. összevonás után az. 1 pont

Érdekes informatika feladatok

5. házi feladat. AB, CD kitér élpárra történ tükrözések: Az ered transzformáció: mivel az origó xpont, így nincs szükség homogénkoordinátás

Mechanika. Kinematika

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

A mechanikai alaptörvények ismerete

Mechanika - Versenyfeladatok

Átírás:

Relativisztikus paradoxonok Az atomoktól a csillagokig Dávid Gyula 2009. 01. 15.

Maxwell, A FLOGISZTON AZ ÁRAM NEM FOLYIK Huba Tamás Ohm fellegvára Kovács AMPERE TÉVEDETT! ELEKTRODINAMIKA Gay-Lussac was Gay Young Young Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 1

Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 2

Miért pont a relativitáselmélet vált ki száz éve nem szűnő tiltakozást, ellenvéleményeket, ostoba támadásokat? Miért nem fogadják el úgy, mint a többi fizikai elméletet? A speciális relativitáselmélet a legalaposabban igazolt fizikai elmélet! E pillanatban is másodpercenként több százmilliárd kísérlet igazolja, és száz éve nem találtak rá ellenpéldát! Megváltoztatta a térről, időről, mozgásról kialakult, mélyen belénk gyökerezett fogalmakat Ellentmond a józan észnek... A Józan Ész a hat éves korunk előtt felhalmozódott vagy belénk vert előítéletek halmaza A legjobb bevezető: Taylor Wheeler: Téridő-fizika Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 3

A relativitás elve Newton első törvénye: A magukra hagyott testek egyenes vonalú, állandó sebességű mozgást végeznek. ez is szemben áll a köznapi tapasztalattal!!! Nem minden megfigyelő látja így: gyorsuló buszról, körhintáról nézve más a tapasztalat Ahol igaz Newton első törvénye: az az INERCIARENDSZER (IR) pontosabban: inerciális VONATKOZTATÁSI RENDSZER (= koordinátatengelyek + időmérő eszközök) Nem egyetlen inerciarendszer létezik! Galilei-féle relativitási elv: az inerciarendszerek egyenértékűek minden IR-ben ugyanolyanok a fizikai törvények az IR-ek megkülönböztethetetlenek! nincs kitüntetett, abszolút IR! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 4

Szimmetriák és transzformációk K rendszerről áttérünk K -re: Ha ekkor a fizikai törvények ugyanolyanok maradnak: a K rendszerben egyenletes mozgást végző test ugyanezt teszi a K rendszerben is (csak más sebességgel, más irányba, más kezdőponttal) transzformáció szimmetria A mechanikai szimmetriatranszformációk (IR-t IR-be visznek át): transzformáció szimmetriaelv megmaradási tétel a KR kezdőpontjának a térnek nincs középpontja: lendület eltolása a tér homogén a KR tengelyeinek elforgatása a térben nincsenek kitüntetett perdület irányok: a tér izotróp az időszámítás kezdőpontjának az időnek nincs közepe: energia eltolása az idő homogén üljünk át egy állandó sebességgel Galilei-féle relativitási elv (tömegközéppont) mozgó vonatra (Galilei-transzformáció) Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 5

Csak a mechanikában érvényesek a szimmetriaelvek? Új fizika a 19. század végén: elektrodinamika a Maxwell-egyenletek NEM Galilei-invariánsak: Galilei-transzformáció A XX. század fizikája a szimmetriák diadalútja Wigner Jenő (Nobel-díjas): Szimmetriák és reflexiók álló ponttöltés mozgó ponttöltés csak elektromos mező elektromos és mágneses mező is Eszerint léteznie kell egy ABSZOLÚT nyugvó IR-nek... ez lenne az ÉTER ebben az IR-ben érvényesek az elektrodinamika törvényei, a Maxwell-egyenletek a többi IR-ben nem: az IR-ek elektrodinamikai vagy optikai mérésekkel megkülönböztethetők! Keressük meg az étert: mérjük meg a Föld éterhez képesti sebességét! Michelson és Morley kísérlete 1883: nincs effektus, az étert nem találják... Sőt: furcsa tapasztalat: a fény minden IR-ben ugyanakkora c sebességgel terjed! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 6

Ellentmondások és feloldásuk Klasszikus mechanika Elektrodinamika Szimmetriaelvek a) Triviális feloldás: CM OK SzE OK ED hibás (új kiforratlan elmélet) b) Szokásos megoldás: OK CM SzE ED OK Nincs Galilei-invariancia. Van kitüntetett KR: ÉTER c) Meglepő, új megoldás: speciális relativitáselmélet CM MSzE OK ED OK Hibás a klasszikus mechanika! Kissé módosított szimmetriaelvek: Galilei helyett Lorentz-invarancia Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 7

Koordináták és koordinátarendszerek y y y x P x yb b a v xa P yb b a v xa P y x P x derékszögű koordinátarendszer v = xa + yb v = xa + yb vektorok felbontása ferdeszögű koordinátarendszer A koordináták leolvasása: a MÁSIK koordinátatengellyel párhuzamos vetítősugarakkal, amelyek a ponttól az adott tengelyig tartanak Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 8

Téridő x x t koordinátarendszer: tkp. iskolai út idő-diagram x t P t Fizikusok vagyunk, vagy mi a szösz... cseréljük fel a tengelyeket! (a matematikusok nem szokták...) t téridő t t x P x t esemény világvonal t P t x P x Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 9 x x

Galilei-transzformáció t A = t B = t C newtoni abszolút idő C w B A bakter utas kalauz V t A t B t C K K K 3 1 2 1 3 2 t 3 x A x B x C t 2 t 1 3 1 2 0 = x 2 = x 3 = x 1 0 = x 1 = x 3 = x 2 0 = x 1 = x 2 = x 3 Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 10

Események koordinátái Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy az 1, 2 és 3 események egybeesnek. Legyen ez az origó. t A t B K t K C K P P P t A = t B = t C x A x B x x x x x x x x x x C a P esemény különböző koordinátái közti kapcsolatok: t A = t B = t C x = x + V t x = x V t newtoni abszolút idő x = x + U t x = x U t x = x + W t x = x W t U = V + W Sebességösszeadás Galilei (és a józan ész) szerint Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 11

Sebességek mérése t A Q t P két esemény közt! t C t PQ pl egy madár pályája t t x x x x V V t t x x X A X C Az NEM LEHET, hogy egy objektum két, egymáshoz képest mozgó IR-ben ugyanakkora sebességűnek látsszon! Hát még MINDEN IR-ben... És a fény? A MM-kísérlet szerint ezt teszi... Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 12

Einstein zseniális trükkje (1905) Albert Einstein (1879-1955) Hogy tudnánk lerajzolni azt a tapasztalatot, hogy valami MINDEN IR-hez képest ugyanazzal a c sebességgel halad? (Mostantól olyan egységrendszerben dolgozunk, amelyben c = 1, pl. az időt évben, a távolságot fényévben mérjük.) Einstein trükkje: változtassuk meg az x tengelyt is! t t A P Q szögfelező PQ a fény pályája párhuzamos a szögfelezővel x x x t t t x t t P t C Q szögfelező x C x x A V x 1 V x t t x A PQ mozgás sebessége mindkét IR-ben 1 = c! Ennek ára: t t - megszűnt a newtoni abszolút idő!!! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 13

Koordináta-tengelyek tengely: az pontok mértani helye tengely: az pontok mértani helye K rendszerből nézve: A szögfelező közös! Az α szög csak az ábrán létezik! Emlékeztető: forgatás Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 14

t Koordináta-átszámítás t D CD egy test pályája t D C t C x x x x Ez a Lorentz-transzformáció Az f(u), g(u), h(u) és i(u) függvények az eddigiek alapján egyértelműen meghatározhatók. oda: vissza: x f(u) x + g (U) t t h(u) x + i (U) t x f(-u) x + g (-U) t t h(-u) x + i (-U) t Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 15

Sok IR esete t D t A t B PQ a fény pályája V = V = V = V =... = 1 = c t t t P Q t C közös szögfelező x C A fény minden inerciarendszerben ugyanakkora c sebességgel terjed! Tehát az inerciarendszerek egyenértékűsége, azaz a relativitás elve nemcsak a mechanikában, hanem az elektrodinamikában és az optikában is érvényes! x x x x B Sőt: a relativitás elve a fizika MINDEN ágában érvényes (beleértve a majdan felfedezendőket is)! Ez a speciális relativitáselmélet két alapfeltevése. x D x A Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 16

Maximális sebesség lehetséges t tengelyek: Egy t tengely lehet egy állandó sebességű test világvonala ez már NEM t tengely Az inerciarendszerek relatív sebessége < c x = 0 t > 0 x V < 1 t t > x ( = c ) De minden mozgó testre rögzíthető (pillanatnyi) inerciarendszer! A testek relatív sebessége < c A c állandónak ez a fizikai jelentése: a maximális sebesség. Az csak véletlen, hogy a fény is pont ezzel a sebességgel halad... A relativitáselmélet NEM a fénnyel foglalkozik, hanem a téridővel és a mozgásokkal! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 17

Sebességek összeadása A B C látszólagos paradoxon: a B testhez képest az A test balra mozog V = 3c/4 sebességgel, a C test pedig jobbra W = 3c/4 sebességgel Klasszikus számolás a józan ész alapján: az A testhez képest a C test jobbra mozog U = V + W = 3c/2 > c sebességgel... A B C Ezzel szemben a relativitáselméletben: az A testhez képest a C test jobbra mozog U = 24c/25 < c sebességgel! Einstein-féle sebességösszeadás: U = V + W 1 + V W = 3/4 + 3/4 1 + (3/4) (3/4) = 24/25 < 1 Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 18

Az egyidejűség relativitása Ez az alapparadoxon : minden más paradoxon ebből következik! Sőt: DE: Vannak olyan A, B események: Okság: lehet, hogy korábban születtem, mint a saját nagymamám??? Vannak olyan C, D események is, amelyre: MINDEN inerciarendszerben! attól függ, ki nézi Áll: ha a CD szakasz meredeksége > 1, ez minden IR-ben így lesz: C mindenki szerint korábban van, mint D Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 19

lehetséges t tengelyek: lehetséges x tengelyek: ez már NEM t tengely ez már NEM x tengely C és D ugyanott vannak, egymás után időszerűen elválasztva: A és B ugyanakkor vannak, egymás mellett térszerűen elválasztva: invariáns állítások: minden megfigyelő így látja Nincs sem olyan KR, ahol egyszerre lennének sem olyan KR, ahol ugyanott lennének fényszerűen vannak elválasztva Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 20

Oksági kapcsolatok nem lehet hatást közvetíteni lehetséges hatás: térszerűen elválasztott pontok c-nél kisebb sebességgel: kauzális kapcsolat: több dimenzióban M O F időszerűen elválasztott pontok fényszerűen elválasztott pontok halmaza a fénykúp abszolút jövő fénykúp abszolút múlt abszolút jelen relativitás helyett abszolutitás -elmélet Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 21

Egységek Keressük azon pontokat, amelyek valamely K KR-ben t = 1 időegységgel vannak az origó után, t = 1, x = 0 (c = 1) hiperbola Pontok t = -1 egységgel az origó előtt, t = -1, x = 0 Mely pontok vannak valamely KR-ben x = 1 egységre az origótól jobbra? t = 0, x = 1 És balra? Ezek együtt az origótól egységnyi távolságra lévő pontok halmaza: indikátrix-hiperbola Euklideszi megfelelője az egységkör: Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 22

Időlassulás t B = 1 x B = 0 t B > t A = 1 A K megfigyelő szerint a hozzá képest mozgó K egységnyi időhöz tartozó B eseményéig több mint egységnyi idő telt el: röviden (és pongyolán): a mozgó KR-ben lassabban telik az idő Az időlassulás paradoxona Ha a K -ben lassabban telik az idő, mint K-ban, akkor hová lett az inerciarendszerek egyenértékűsége? Ez az állítás pongyola, sőt hamis: attól függ, mely eseményeket nézzük! Nincs paradoxon, a helyzet szimmetrikus! Csak más eseményeket nézünk... t A = 1 x A = 0 t A > t B = 1 B euklideszi hasonlat Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 23

Hosszúság-kontrakció K -ben nyugvó méterrúd világcsíkja B: a méterrúd jobb vége a K -ben de M: a mérés pontja (M és B nem egyidejű!) t M = 0 x M = 1 OM a méterrúd a K-ben, t = 0 -kor: x M < 1 A 1 K-ban nyugvó méterrúd világcsíkja a mozgó méterrúd rövidülése, Lorentz-kontrakció A kontrakció paradoxona: K-ban rövidebbek a tárgyak, mint K -ben hova lett az IR-ek egyenértékűsége? Nincs paradoxon, a helyzet szimmetrikus! Csak más eseményeket nézünk... A: a méterrúd jobb vége a K-ben: t M = 0 de M : a mérés pontja x M = 1 (M és A nem egyidejű!) OM a méterrúd a K -ben, t = 0 -kor: x M < 1 Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 24

Egy újabb paradoxon: hová lett a tér és az idő szimmetriája? hiszen a mozgó rendszerben: - az idő megnyúlik - a méterrúd viszont összemegy? Nincs paradoxon: más a mérések elve! Időkoordináták átszámítása: homogén adatok Mozgó rúd hosszának mérése: vegyes adatok t B = 1 x B = 0 t A = 1 x A = 0 t M = 0 x M = 1 t M = 0 x M = 1 t B > t A = 1 t A > t B = 1 x M < 1 x M < 1 A Lorentz-kontrakció nem valóságos fizikai esemény! A méterrúd nem nyomódik össze! Nem történik semmi: másképp olvassuk le az adatokat, a valóság más vetületét mérjük. Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 25

Ikerparadoxon Ki lesz a fiatalabb? Az űrutazó vagy a Földön maradt iker? Válasz: a iker lesz fiatalabb. Ellenvetés: hová lett a KR szimmetria? Válasz: a két út NEM egyenértékű: a iker nem volt végig egyetlen inerciarendszerben az S pontban gyorsult, átugrott egy visszafelé menő űrhajóba. Ellenvetés: ezek szerint a gyorsulás fiatalít? Válasz: NEM a gyorsulás, a KR váltás! HÁROM KR szerepel az ábrán. Keressük meg az S eseménnyel egyidejű eseményeket a Földön! A KR-váltás megváltoztatja az egyidejűséget! és OS 1 < t 1 S 2 C < t 2 DE: OS 1 + S 1 S 2 + S 2 C > t 1 + t 2 α iker β iker Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 26

Folytonosan változó sebességű űrhajó: Minden pontban van egy pillanatnyi, lokális inerciarendszer: ez folyamatosan változik. Időtengelye a világvonal érintője. Az utazás adott pillanatával az utazó szerint egyidejű események ideje nem egyenletesen söpri végig a Föld világvonalát! A visszaforduláskor gyorsan változik az egyidejűség. Az ikerparadoxon geometriai interpretációja: Anti -háromszögegyenlőtlenség: Euklidésznél: Ez a téridő-geometria sajátossága Vigyázat! Csak időszerű szakaszokra igaz! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 27

A gonosz bakter paradoxona a gonosz bakter kapuvezérlő drótok Einstein-expressz V c L = 1 km alagút L = 1 km Így látja a mozdonyvezető Így látja a gonosz bakter. És akkor huss, becsukja mindkét kaput! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 28

A gonosz bakter paradoxona: be van-e zárva a vonat, vagy nincs? Ez már csak objektív állítás, nem függhet attól, ki nézi... Válasz: de bizony függ! Mert mit is jelent az, hogy akkor becsukja mindkét kaput? A távoli események egyidejűsége nem abszolút, függ attól, ki nézi! Amikor a vonat hátsó vége is beér az alagútba, a bakter megnyomja a gombot, a két kapu egymástól távol bezáródik. Ezek a bakter számára egyidejű események. De a mozdonyvezető számára nem! Módosítás: a nem teljesen gonosz bakter paradoxona. Miután csapdába ejtette a vonatot, a bakter megszánja az utasokat. Amikor a mozdony az alagút kijáratához ér, a bakter kinyitja mindkét kaput, és a vonat kisuhan az alagútból. Paradoxon: a vonat egy ideig teljesen be volt zárva. De a mozdonyvezető szerint a vonat be sem fér az alagútba! Kövessük az események részleteit a téridő-diagramokon! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 29

időrend: PQRS ahogy a bakter V -V látja S S S a vonat vége kilép az alagútból ahogy a mozdonyvezető látja időrend: PQ RQR S kapuk zárva R Q vonat az alagútban R Q Q Q R R a vonat eleje kilép az alagútból. A bakter nyitja a hátsó kaput. A bakter ugyanakkor nyitja az első kaput is. A bakter ugyanakkor zárja a hátsó kaput is. első kapu zárva a vonat vége is belép az alagútba. A bakter zárja az első kaput. R Q R Q alagút a vonat derekára fűzve hátsó kapu zárva P P P a vonat eleje belép az alagútba Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 30

Einstein és a bomba paradoxona Einstein bomba V 99 cm Kérdés: robban-e a bomba? Záródik-e az áramkör? 100 cm elem terrorista A terrorista szerint: a vonat megrövidül 1 cm-t, az áramkör záródik: BUMM!!! Az utas szerint: a sin megrövidül 1 cm-t, az áramkör NEM záródik: nincs BUMM!!! Paradoxon: a bomba robbanása egy helyen, egy időben lejátszódó esemény. Ez a relativitáselmélet szerint is objektív tény. Mégis másképp látja a két megfigyelő... Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 31

Megoldás: a két érintkezőpár érintkezése két TÁVOLI esemény, az egyidejűségük nem abszolút, rendszerfüggő! Az áramkör kiterjedt objektum. NEM LÉTEZIK olyasmi, mint az áramkörben adott t pillanatban folyó I(t) áram! Nem az egész áramkörben indul meg az áram, hanem az érintkezőknél egy áramlökés keletkezik. V I (r, t) V I (r, t) Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 32

I (r, t) I (r, t) Viszont lényegtelen az, hogy a két érintkezőben egyszerre indult-e az áramlökés. Az számít, hogy egyszerre érjen célba. Kérdés: miért beszélhetünk egyáltalán az áramkörben folyó áramról a térbeli részletek nélkül? L << = c / A bomba robbanása valóban objektív esemény, de az áramkör részletein, az áramlökések terjedésén és erősségén múlik. Ezt másképp látja a két megfigyelő. Ezt már egyformán látják! Mert a gyakorlatban előforduló áramkörök kicsik a megfelelő frekvenciájú sugárzás hullámhosszához képest. Nagyfrekvenciás áramkörökben ez már nem teljesül! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 33

A kövér rab paradoxona Javaslat: fuss a ráccsal párhuzamosan! Ezt látja az őr a rács mellett De ezt látja a futó rab... Paradoxon: meg tud szökni a rab, vagy nem? Ki látja helyesen? Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 34

Köszönöm a figyelmet! Az atomoktól a csillagokig dgy 2009. 01. 15. Relativisztikus paradoxonok 35