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封闭空间中的相对论悖论与相对性的缺失

综合物理 2015-04-08 v1 物理学史与哲学

摘要

使用简单几何模型,针对封闭空间重新考虑了一些已知的相对论悖论。对于封闭空间中的双胞胎,当旅行双胞胎沿测地线匀速运动并在不返回的情况下回到起点时,似乎出现了一个真正的悖论。因此,两个双胞胎的参考系(RF)似乎等价,这使得双生子悖论无法解决:每个双胞胎都可以声称自己静止,因此在重逢时比对方衰老得更多。实际上,这种情况下的悖论也有解决方案。除了关于实际作用力的两个参考系的区别外,它们还可以通过时钟同步来区分。封闭空间标出一个具有单值全局时间的真正静止参考系;在所有其他参考系中,时间不是单值参数。这意味着即使在紧致空间沿空间测地线的匀速运动也不是真正的惯性运动,并且在这种运动中的物体上存在有效力。因此,旅行双胞胎在环游后比静止双胞胎衰老更少,正如在平直时空中一样。具有讽刺意味的是,这种情况下的相对论以无悖论出现,代价是带回了前伽利略的绝对静止概念。还考虑了一个更现实的时间演化封闭空间案例,展示了无悖论的例子。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.01670,
  title  = {Relativistic Paradoxes and Lack of Relativity in Closed Spaces},
  author = {Moses Fayngold},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.01670},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 6 figures