peterdevis schreef:Het tweelingenparadox is er juist een voorbeeld van en komt er in essentie opneer dat twee waarnemers die met een éénparige beweging tov elkaar bewegen, beiden de klok van de andere zien trager lopen.
Deze tegenstrijdigheid is enkel op te lossen in ART, omdat hier juist rekening gehouden kan worden met versnellingen.
Ook in de SRT is er alleen maar een
schijnbare tegenstrijdigheid
Goed, we lijken er niet om heen te kunnen. De tweelingparadox, compleet met berekeningen. Zo ingewikkeld is hij per slot van rekening niet.
Ik zie op dit moment geen kans om er de bijbehorende x-t diagrammen hier geplaatst te krijgen, maar ik raad de lieve lezer aan ze thuis wel te tekenen, want dan zijn de berekeningen toch beter te volgen.
Tweelingparadox
Twee broers A en B bewegen eenparig ten opzichte van elkaar met een snelheid v. Op het moment, dat ze elkaar (rakelings) passeren zetten ze alle twee hun klok op nul. Ze bewegen een tijdje van elkaar vandaan en op tijdstip t1 zend A een lichtflits uit. B noteert het tijdstip waarop de flits hem bereikt t2' ( de ' omdat het volgens de klok van B is) A noteert het tijdstip t3 waarop de weerkaatsing van de lichtflits hem weer bereikt en tenslotte noteert B het tijdstip t4'waarop de weerkaatsing van deze weerkaatsing hem weer bereikt.
*************************************************************
Situatie volgens A ( teken x-t diagram waarin A stilstaat en B met snelheid van hem af beweegt)
De tijdstippen volgens A (nog geen SRT nodig)
v * t2 = (t2 - t1) c geeft t2 = t1 c / (c-v) (A1)
v * t2 = (t3 - t2) c geeft met (A1) t3 = t1 (c+v) / (c-v) (A2)
v * t4 = (t4 - t3) c geeft met (A2) t4= t1 * c * (c+v) / (c-v)^2 (A3)
Om t2' en t4' te bepalen gebruikt A de SRT: Volgens hem loopt de klok van B langzamer dus:
t2' = t2 * (1-(v/c)^2)^1/2 (A4) en t4' = t4 * (1-(v/c)^2)^1/2 (A5)
(A1)(A4) geeft t2' = t1 * ( (c+v)/(c-v) )^1/2 (A6)
(A3)(A5) geeft t4' = t1 * ( (c+v)/(c-v) )^3/2 (A7)
************************************************************
Situatie volgens B ( teken x-t diagram waarin B stilstaat en A met een snelheid v van hem af beweegt)
De tijdstippen volgens B (nog geen SRT nodig)
v * t1' = c * (t2' - t1') geeft t2' = t1' * (c+v)/c (B1)
v * t3' = c * (t3' - t2') geeft met (B1) t3' = t1' * (c+v)/(c-v) (B2)
v * t3' = c * (t4' - t3') geeft met (B2) t4' = t1' * (c+v)^2/(c *(c-v)) (B3)
Om t1 en t3 te bepalen gebruikt B de SRT: Volgens hem loopt de klok van A juist langzamer dus:
t1' = t1 / (1-(v/c)^2)^1/2 (B4) en t3' = t3' / (1-(v/c)^2)^1/2 (B5)
(B1)(B4) geeft t2' = t1 * ( (c+v)/(c-v) )^1/2 (B6)
(B3)(B4) geeft t4' = t1 * ( (c+v)/(c-v) )^3/2 (B7)
(B2)(B4)(B5) geeft t3 = t1 (c+v) / (c-v) (B8)
***********************************************************
Hoewel hun beschrijving van wat er gebeurd behoorlijk verschillend is, bv A zegt dat zijn klok sneller loopt terwijl B zegt dat zijn klok sneller loopt zijn de uitkomsten die ze kunnen controleren wel overeenstemmend:
t1, t2', t3, t4' zijn de grootheden die direct gemeten worden en hier zijn de verbanden identiek: vergelijk (A6) maar met (B6), (A7) met (B7) en (B8) met (A2). Iets soortgelijks heb ik hier eerder al eens gedemonstreerd voor het dopplereffect. Alleen de beschrijving van wat er gebeurd verschilt, maar voor alle echt meetbare grootheden is er overeenstemming
Kortom er is alleen maar een schijnbare tegenstelling.