onsdag 20 maj 2015

Problem med relativitet. Och om tvillingars födelsedagar.


Jag har ett allvarligt problem med tiden. Och med relativiteten.
Vi kan kalla det för den skenbara tvillingparadoxen.

Ni vet, tvillingparadoxen – att om man skiljer på ett par tvillingar och skickar i väg den ene i en raket med en väldig fart, uppåt ljushastigheten, så åldras den ena mer än den andra. Tvillingarna upphör att vara lika gamla.

Vi bortser här från att tvillingar aldrig är exakt lika gamla eftersom de kommer ut en efter en. Den ena är storebror – eller storasyster – och den andra obönhörligen lillebror – eller lillasyster.

Jag vet en familj där tvillingarna är födda olika dagar, eftersom de föddes omkring midnatt
På vissa sätt är det säkert praktiskt.
Man kan ha två födelsedagskalas. Om man nu finner detta praktiskt.
Man kan förstås slå ihop födelsedagskalasen till ett också. Det kan man göra även om barnen inte är tvillingar. Vi slog ibland ihop kalasen för alla som är födda i april i vår familj. Och det är faktiskt majoriteten.

Men relativiteten alltså.
Det jag har problem med: just att all rörelse är relativ.
Vad menar du egentligen med att den ena tvillingen åldras fortare? Han (ja, eller hon) som sitter i raketen rör sig ju i en hastighet som närmar sig ljuset i förhållande till något.  I det här fallet den position där hens tvilling befinner sig.
Men det kan uttryckas tvärtom: den andra tvillingen avlägsnar sig ju från sin rakettvilling med en hastighet uppemot ljusets.
Naturligtvis kan vi jämföra med andra punkter i universums oändliga koordinatsystem, men ett förblir: att rörelsen och dess hastighet alltid är relativt något.
Så hur vet man vem som åldras fortast?

Det är säkert så att det här är enkelt och jag är den enda i hela världen som inte begriper.
Men det får ju inte mig att begripa mer att man säger så.

Den enda förklaring jag kan komma på att det är i förhållande till en observatör. Och att man utan att närmare gå in på detaljerna förutsätter att observatören inte fick åka med på den där raketen.
Det kan ju finnas många förklaringar till att hen avstod från resan. Åksjuka är bara en möjlighet.
Men i alla fall.

Man kan också tänka sig att en underförstådd tanke är att raketen rör sig i ett i övrigt som stationärt betraktat system, det vill säga att paradoxberäkningen – på ett i sanning paradoxalt vis – fryser rymdens alla rörelser för resonemangets skull.
Vad hjälper det mig?

För att göra min oro och osäkerhet en smula tydligare, vill jag dela universum på mitten.

Tänk er ett snitt mitt igenom. Tänk er också att vi har varsin valfri tvilling – vi bekymrar oss just nu inte om deras födelsedagsfirande – placerade exakt vid snittet, men på var sin sida.
Och så skickar vi iväg rymdhalvorna åt var sitt håll, var och en med nästan halva ljushastigheten.

Vilken mystisk kraft som åstadkommer denna intergalaktiska åkning är för ögonblicket av underordnad betydelse, även om man onekligen blir en smula nyfiken.

Men hur som helst.
Efter en stund har tvilling A rört sig en ofattbar bit från sin bror – eller syster – och eftersom det har skett i sådan svårbegriplig hastighet, så har de alltså åldrats olika mycket. Eller?
A har ju farit iväg från sin tvilling i nära ljushastigheten, alldeles som hen i raketen.

Det är bara en sak som gnager lite och ställer till det för mig. Tvilling B har ju samtidigt avlägsnat sig från A med nära nog ljusets hastighet. Det är ju lika sant att B har avlägsnat sig från A som att A har avlägsnat sig från B.

Att nu inte tala om hur svårt det blir om vi inför en trilling F (du tänker ”C” – men varför skall allt vara enkelt?) som dröjt sig kvar just där linjesnittet en gång var. I universums själva mitt, om man så vill – och förfärligt ensam där, när halvorna har dragit i väg, drivna av en okänd kraft.


Kan någon hjälpa mig?


Inga kommentarer:

Skicka en kommentar