paradoks zegarów

paradoks zegarów, paradoks bliźniąt,

fiz. zjawisko wskazywania różnego czasu przez 2 zegary, z których jeden pozostawał w spoczynku w układzie inercjalnym, a drugi był względem niego w ruchu i po odbyciu podróży powrócił w to samo miejsce;

paradoks ten w nieco innym sformułowaniu jest też znany jako paradoks bliźniąt — wiek bliźniąt, z których jedno odbyłoby podróż kosm., nie byłby w chwili spotkania po takiej podróży jednakowy (brat podróżujący byłby młodszy od brata pozostającego w spoczynku). Zjawisko to wiąże się z dylatacją czasu, zgodnie z którą zegar będący w ruchu chodzi wolniej od zegara spoczywającego w tymże układzie. Nazwa „paradoks” pochodzi stąd, że opisane zjawiska są pozornie sprzeczne z zasadą względności: skoro bowiem obserwator związany z pierwszym zegarem uważa, że drugi zegar był względem niego w ruchu, to z punktu widzenia obserwatora związanego z tym drugim zegarem to on właśnie spoczywał, a w ruchu był zegar pierwszy, a więc żadnej asymetrii być nie powinno. Łatwo jest jednak udowodnić na podstawie obserwacji (np. aberracji światła gwiazd), że pierwszy zegar pozostawał stale w tym samym układzie inercjalnym, podczas gdy drugi — aby powrócić do miejsca startu — musiał zawrócić i przenieść się do innego układu inercjalnego. Z wzorów teorii względności wynika, że zjawisko to staje się wyraźne dopiero przy prędkościach bliskich prędkości światła w próżni. Jednak użycie zegarów atomowych pozwoliło potwierdzić to zjawisko nawet przy przewożeniu ich zwykłymi samolotami (J.C. Hafele, R.E. Keating, 1972).