İkizler Paradoksu Biri Yaşlanan Biri Genç Kalan Kardeşin Zaman Yolculuğu
gurur -	 9 Mayıs 2020 tarihinde yayınlandı.	Bakmadan Geçme, Fizik
İkizler Paradoksu nedir, kim tarafından, nasıl ortaya atılmıştır? İkizler paradoksunda kardeşlerin yaşları nasıl ilerliyor, neden, nasıl?
İkizler paradoksu, Albert Einstein tarafından görelilik teorisi yoluyla tanıtıldığı gibi, modern fizikte zaman genişlemesinin meraklı tezahürünü gösteren bir düşünce deneyidir.
Biff ve Cliff adında bir ikiz kardeşler düşünün. 20. doğum günlerinde Biff, bir uzay gemisine girmeye ve neredeyse ışık hızında hareket ederek dış uzaya çıkmaya karar verir. Yaklaşık 5 yıl boyunca bu hızda kozmos etrafında seyahat eder ve 25 yaşındayken Dünya’ya döner.
Cliff ise yeryüzünde kalır. Biff geri döndüğünde, Cliff’in 95 yaşında olduğu ortaya çıkar.
Göreliliğe göre, birbirinden farklı hareket eden iki referans çerçevesi, zaman genişlemesi olarak bilinen bir süreçtir. Biff çok hızlı hareket ettiği için zaman aslında onun için daha yavaş ilerliyordu. Bu, göreliliğin standart bir parçası olan Lorentz dönüşümleri kullanılarak tam olarak hesaplanabilir.
İkizler Paradoksu Bir
İlk ikiz paradoksu gerçekten bilimsel bir paradoks değil, mantıklı bir paradoks: Biff kaç yaşında?
Biff 25 yıllık bir yaşam sürdü, ama aynı zamanda 90 yıl önce Cliff ile aynı anda doğdu. 25 yaşında mı 90 yaşında mı?
Bu durumda, cevabı “her ikisi de” dir … yaşı hangi şekilde ölçtüğünüze bağlıdır. Dünya zamanını ölçen (ve şüphesiz süresi dolan) ehliyetine göre 90 yaşında. Vücuduna göre 25 yaşında. Her iki yaş da “doğru” ya da “yanlış”. olabilir.
İkizler Paradoksu İki
İkinci paradoks biraz daha tekniktir ve gerçekte fizikçilerin görelilik hakkında konuşurken kast ettiklerini içerir. Tüm senaryo, Biff’in çok hızlı seyahat ettiği fikrine dayanıyor, bu yüzden onun için zaman yavaşladı.
Sorun, görelilikte, sadece göreceli hareketin söz konusu olmasıdır. Peki ya olayı Biff’in bakış açısından düşünürseniz, o zaman bütün zaman hareketsiz kaldı ve hızlı hızlarda uzaklaşan Cliff’ti. Bu şekilde yapılan hesaplamalar Cliff’in daha yavaş yaşlanan olduğu anlamına gelmemeli midir? Görelilik, bu durumların simetrik olduğu anlamına gelmez mi?
Şimdi, eğer Biff ve Cliff zıt yönlerde sabit hızlarda seyahat eden uzay gemilerinde olsaydı, bu argüman kesinlikle doğru olurdu. Sabit hız (eylemsiz) referans çerçevelerini yöneten özel görelilik kuralları, sadece ikisi arasındaki göreceli hareketin önemli olduğunu gösterir.
Ancak burada çok önemli bir ayrım var: Biff bu süreçte hızlanıyor. Cliff, bunun amacı için temelde “hareketsiz” olan Dünya’dadır (gerçekte Dünya çeşitli şekillerde hareket etmesine, dönmesine ve hızlanmasına rağmen). Biff, ışık hızına yakın bir ivmeye maruz kalan bir uzay gemisinde. Bu, genel göreliliğe göre, aslında Biff tarafından gerçekleştirilebildiğini ve onun hızlandığını ortaya çıkaracak fiziksel deneyler olduğu anlamına gelir … ve aynı deneyler Cliff’e hızlanmadığını (veya en azından daha az hızlandığını gösterir).
Temel özellik, Cliff’in tüm zaman boyunca bir referans çerçevesi içinde olmasına rağmen, Biff’in aslında iki referans çerçevesi içinde – Dünya’dan uzaklaştığı ve Dünya’ya geri döndüğü.
Yani Biff’in durumu ile Cliff’in durumu aslında bizim senaryomuzda simetrik değil. Biff kesinlikle daha önemli ivmeye maruz kalan ve bu nedenle en az zaman geçişine maruz kalan kişi.
İkizler Paradoksunun Tarihi
Bu paradoks (farklı bir biçimde) ilk olarak 1911’de Paul Langevin tarafından sunuldu, burada vurgu, hızlanmanın kendisinin, ayrıma neden olan anahtar unsur olduğu fikrini vurguladı. Langevin’in görüşüne göre, ivmenin mutlak bir anlamı vardı. Yine de 1913’te Max von Laue, iki referans çerçevesinin, ivmenin kendisini hesaba katmaksızın, ayrımı açıklamak için yeterli olduğunu gösterdi.