Bell'in uzay gemisi paradoksu özel görelilikte bir düşünce deneyidir. Bu deney ilk olarak E. Dewan ve M. Beran tarafından 1959 yılında tasarlanmıştır ve J. S. Bell geliştirilmiş halini deneye dahil edince geniş ölçüde tanınır hale gelmiştir. Hassas bir ip veya tel iki uzay gemisini birbirine bağlar. Her iki uzay gemisi, eylemsiz çerçeve olarak belirlenen S’ye göre ölçüldüğünde eşit olarak ve aynı anda ivmelenmeye başlarlar, böylece S’deki tüm zamanlarda aynı hıza sahip olurlar. Bu nedenle, uzay gemileri aynı uzunluk daralmasına bağlı kalırlar. Böylece tüm sistemin S referansında başlangıçlardaki uzunluklarına göre eşit olarak daraldığı görülür. Bu nedenle, ilk bakışta, telin ivmelenme boyunca kırılmaması beklenir.
Fakat bu görüşün yanlış olduğu Dewan, Beran ve Bell tarafından belirlenmiştir. Başlangıçtaki uzunluklarına göre, iki gemi arasındaki uzaklık Lorentz (uzunluk) daralmasına uğramamaktadır. Çünkü S referansında, her iki uzay gemisinin eşit ve aynı anda ivmelenmesi nedeniyle uzay gemilerinin aralarındaki uzaklığın aynı kalması beklenir. Ayrıca, bu iki gemi arasındaki durgun uzaklığın anlık sabit referans noktalarında (S’) artar çünkü uzay gemilerinin ivmeleri eşzamanlılık göreliliği nedeniyle burada eş zamanlı değildir. Diğer yandan, elektriksel kuvvetler tarafından bir arada tutulan fiziksel bir obje olan ip aynı durgun uzunluğu korur. Yani, S çerçevesinde, hareketteki objelerin elektromanyetik alanı dikkate alındığında sonuçlarının elde edildiği Lorentz daralması gerçekleşmelidir. Böylece, her iki çerçevede de yapılan hesaplamalar ipin kopacağını gösterir; S’ çerçevesinde eş zamanlı olmayan ivmelenme ve uzay gemileri arasındaki artan uzaklık nedeniyle ve S çerçevesinde ipin daralması nedeniyle.
Aşağıda, objenin durgun uzunluğu veya uygun uzunluğu objenin durgun çerçevesinde ölçülen uzunluğudur. (Bu uzunluk, bu olaylar objenin durgun çerçevesinde uç noktada eş zamanlı ölçüldüğü zaman özel durumda iki olay arasındaki uygun uzaklığa uyar.)
Dewan ve Beran
Dewan ve Beran düşünce deneyini yazarak belirttiler:
- “Eylemsiz bir çerçeve S’de durgun, aynı özelliklerde yapılan iki roketi göz önünde bulundurun. Hadi bunlar aynı yöne bakıyor ve biri diğerinin arkasında olsun. Eğer önceden belirlenmiş zamanda iki roketin de aynı anda ( S’ye göre) ateşlendiğini varsayarsak, deneyin geri kalanı boyunca roketlerin hızları S’ye göre aynı olur ( roketlerin hızları zamanın fonksiyonu olmasına rağmen). Tanıma göre bu roketler göreceli hızlarla hızlandığı zaman bile ikisi arasındaki uzaklığın S’ye göre değişmeyeceği anlamına geliyor.”
Sonra bu plan tekrarlandı ama bu sefer ilk roketin arkası ikinci roketin önüne ipek bir ip ile bağlandı. Dewan ve Beran şu sonuca vardılar:
- “Özel teoriye göre ip S’ye göre daralmalı çünkü S’ye göre bir hıza sahip. Fakat roketler S’ye göre sabit uzaklığı sürdürdükten sonra ip (başlangıçta gergin olduğunu varsaydığımız) kısalamaz: bu yüzden ipin elastik limitine ulaştığı ve koptuğu yeterince yüksek hızlara kadar bir baskı oluşmalı.”
Dewan ve Beran da Lorentz dönüşümü uygulanması ile ortaya çıkan, ilk roketin anlık kışkırttığı eylemsiz çerçevenin bakış açısından çıkan sonucu tartıştılar:
- " eşitliğinden dolayı (..) burada kullanılan her bir çerçeve faktörü yüzünden farklı bir eşleme düzenine sahip. Bu artarken, öndeki roketin anlık bir eylemsiz çerçeveye göre arkadaki roketten sadece çok uzakta gibi görüneceğini değil, aynı zamanda daha erken harekete başlamış gibi görüneceğini gösterir.”
Şu şekilde sonuçlandırdılar:
- “Biri şu sonuca varabilir; bir cisim tüm bölümleri aynı ivmeye sahip olacak şekilde herhangi bir yol ile eylemsiz bir çerçeveye göre harekete zorlandığında (veya alternatif olarak, eylemsiz bir çerçeveye göre boyutları sabittir ve dönme hareketi yoktur ), böyle bir cisim genel relativistik deneyde sıkışmalıdır.”
Sonra şunlar arasında bir fark olmayacağı itirazını tartıştılar a) bağlanan çubuğun iki ucu arasındaki mesafe ve b) eylemsiz bir çerçeveye göre aynı hız ile hareket ede birbirine bağlanmamış cisimlerin arasındaki mesafe. Dewan ve Beran tartışarak bu itirazları ortadan kaldırdılar:
•İki roket tamamen aynı yollarla inşa edildiği ve S’de aynı anda aynı ivme ile harekete başladıkları için S’deki tüm zamanlarda aynı hıza sahip olmalılar. Yani, S’de aynı mesafe kat ediyorlar, böylece karşılıklı mesafeleri bu çerçevede değişemiyor. Bunu dışında, eğer mesafe S’de daralsaydı, bu roketlerin bu çerçevede farklı hızları olacağı anlamına gelirdi ve de bu önceki yorum ve ivme ile çelişirdi.
Bell
Bell’in modeli olan düşünce deneyinde üç uzay gemisi A, B ve C bilinen eylemsiz referans çerçevesinde başlangıçta durgunlar ve B ve C uzay gemileri A ile eşit uzaklıktalar. Sonra, A uzay gemisi ilk referans noktasında sabit kalırken bu gemi tarafında aynı anda olmak üzere B ve C uzay gemilerine dikey yönde (özdeş ivme profili ile önceden programlanmış) ivmelenmeye başlamalarına neden olan bir sinyal gönderilir. Bell’e göre, bu B ve C’nin (A’nın durgun çerçevesine göre) her an eşit hızlara sahip olacağı anlamına gelir ve böylece birinden diğerine sabit bir mesafede yer değişimi sürecektir. Şimdi, eğer kırılgan ip B ve C arasına bağlanırsa, uzunluk daralmasından dolayı artık yeterince uzun olmayacak ve böylece kırılacaktır. Bell “doğal daralmanın yapay önleminin dayanılmaz baskıyı önleyeceği” sonucuna vardı.
Bell paradoksu sunduğu zaman seçkin bir deneyciden çok şüphecilik ile karşılaştığını rapor etti. Tartışmayı çözmeye kalkışmak için, CERN’den resmi ve sistematik olmayan bir incelemenin görüşü alındı. Bell’ e göre hatalı olarak savunulan ipin kopmayacağı açık fikir birliği vardı. Bell eklemeye devam eder,
- “Tabii ki, ilk olarak yanlış cevabı alan birçok insan daha fazla etki ile doğru cevabı alır. Genellikle onlar B veya C gözlemcilerinin nasıl gözüktüğü konusunda çalışma yapmak zorunda hissederler. Mesela, B’nin C’yi çok çok daha arkasında sürüklendiğini, böylece verilen bir parça ipin daha uzun mesafeye yayılamayacağını bulurlar. Bu sadece çalışma yapıldıktan sonradır ve muhtemelen sadece tedirginliğin kalan hissi ile bu insanlar sonunda A’nın hesaplamaları açısından tamamen önemsiz olan Fitzgerald daralmasını içeren sonuçları kabul ederler.”
Uzunluk daralmasının önemi
Genel olarak, bir cismin bütün parçaları eylemsiz bir çerçevede aynı yolla ivmelendikleri zaman rölativistik baskının ortaya çıktığı ve uzunluk daralmasının gerçek fiziksel sonuçları olduğu Dewan & Beran ve Bell tarafından sonuçlandırılmıştır. Örneğin, Bell cisimler ve cisimler arasındaki uzunluk daralmasının S çerçevesinde rölativistik elektromanyetizma kullanılarak açıklanabileceğini savundu. Bu çarpık elektromanyetik moleküller arası alanlar eğer engel olunursa cisimlerin daralması ve baskı hissetmesi için hareketine neden olur. Tersine, boşlukta cisimler arasında böyle kuvvetler yoktur. (Genel olarak, Richard Feynman sabit hızla hareket eden yükün potansiyelinin Lorentz dönüşümü ile nasıl sağlandığını gösterdi (Liénard–Wiechert potansiyeli tarafından temsil edildiğine göre). Tarihsel açıdan, Feynman Hendrik Lorentz'in Lorentz dönüşümünde aslında aynı yola vardığını kastetti.
Ancak, Petkov (2009) ve Franklin (2009) bu paradoksu farklı yorumladılar. Onlar roketler arasındaki durgun uzunluğun artmasına neden olan roketlerin çerçevesindeki eşit olmayan ivmelenme nedeniyle telin kopacağına katılıyorlardı (bkz Minkowski diyagramı analiz bölümü). Ancak, onlar S çerçevesinde roketlerin baskılarının uzunluk daralmasına neden olacağını reddettiler. Onların fikrine göre bunun nedeni uzunluk kısalmasının "fiziksel gerçekliğe" sahip olmamasıydı ama sadece Lorentz dönüşümünün sonucu, yani tek başına asla bir yerde baskıya neden olamayacak dört boyutlu uzayda bir rotasyon gibi. Yani S çerçevesini de içeren bütün referans çerçevelerinde birçok baskı ve telin kopması yalnızca rölativistik ivmenin etkisi olması gerekiyordu.
Tartışmalar ve yayınlar
Paul Nawrocki (1962), hala geçerli olan orijinal analizini bir cevapta gösterirken telin neden kırılması gerektiğini üç iddia ile vermiştir. Yıllar sonra ve Bell'in kitabından sonra, Matsuda ve Kinoshita bir Japon dergisindeki paradoksun yeniden keşif versiyonunun yayınlandığı makaleden sonra birçok eleştiri aldıklarını rapor etmiştir. Matsuda ve Kinoshita özel kâğıtlardan bahsetmemiştir ama yalnızca Japonca yazılan bu itirazları belirtmişlerdir.
Ancak, birçok yayında telde baskıların ortaya çıktığı bazı yeni formülasyonlar, değişiklikler ve farklı senaryolar ile kararlaştırılmıştır; mesela Evett & Wangsness (1960), Dewan (1963), Romain (1963), Evett (1972), Gershtein & Logunov (1998), Tartaglia & Ruggiero (2003), Cornwell (2005), Flores (2005), Semay (2006), Styer (2007), Freund (2008), Redzic (2008), Peregoudov (2009), Redžić (2009), Gu (2009), Petkov (2009), Franklin (2009), Miller (2010), Fernflores (2011), (2012) Kassner gibi. Benzer bir problem de açısal ivme ile ilgili olarak tartışılmıştır: Grøn (1979), MacGregor (1981), (1982, 2003) Grøn.
Analizi
Dönen disk
Bell'in uzay gemisi paradoksu cisimler arasındaki durgun uzunluğun korunması ile ilgili değildir (Born katılığındaki gibi), ama cisimlerin hareket ettiği eylemsiz çerçeveye göre mesafenin korunması ile ilgilidir. Tarihsel olarak, Albert Einstein zaten dönüş çerçevesinde, dönen bir diskin çevresinin eylemsiz çerçevede dönenden daha büyük ölçüleceğini genel görelilik'in geliştirilme sürecinde fark etmişti. 1916'da Einstein açıkladı:
- "Bir dairenin çevresinin ve çapının yarıçap ile karşılaştırıldığında oldukça küçük ölçüldüğünü ve iki sonucun bölümünü elde ettiğimizi varsayalım. Eğer bu deney Galile sistemi K' ile ilişkili olarak ölçülen çubuklarla hareketsiz, durgun yapılsaydı, bölüm π olurdu. K'ya göre durgunda ölçülen çubuklarla bölüm π'den büyük olacaktı. Eğer biz sabit K' sisteminden ölçülen tüm süreci göze alırsak ve yarıçap boyunca uygulananlar olmazken Lorentz daralmasına uğrayan çevreye başvuran ölçülen çubukları dikkate alırsak bu kolayca anlaşılır olur. Dolayısıyla Öklid geometrisi K için uygulanmaz."
Bu noktaya Einstein tarafından 1919'da kesin olarak değinilmiştir, verilen
- ,
dönüş çerçevesinde çevre, laboratuvar çerçevesinde, Lorentz faktörüdür . Bu nedenle, bir Born katılığı durumda bu dönüşün içindeki sabit bir durumdan bir disk getirmek için imkânsızdır. Bunun yerine,disk sabit dönüş durumuna girene kadar ivmelenen dönüşün bölümü boyunca baskılar ortaya çıkar.
İvmelenen gemiler
Benzer şekilde, Bell'in uzay gemisi paradoksunda gemiler arasındaki ilk durgun uzunluk ile yeni durgun uzunluk (ivmelenmeden sonra S çerçevesinde eş hareketli uzunluk) ve yeni dinlenme arasındaki ilişki S' çerçevesinde ivmelenmeden sonra şu şekildedir: .
- .
Bu uzunluk artışı farklı şekillerde hesaplanabilir. Örneğin, eğer ivmelenme bitmişse gemiler son durgun S' çerçevesinde aynı konumu sabit olarak sürdürecekler, yani sadece S çerçevesinden S' çerçevesine dönüşen x koordinatları arasındaki mesafeyi ölçmek gerekli olacaktır. Eğer ve S çerçevesinde gemilerin pozisyonlarıysa, gemilerin durgun olan yeni S' çerçevesinde pozisyonları:
Başka bir metot eşzamanlılık göreliliğinin önemini kanıtlaya Dewan (1963) tarafından gösterilmiştir. S' çerçevesinin görünümü olarak tanımlanan her iki gemi ivmelenme bittikten sonra durgun olacaklar. Eşzamanlılık göreliliği nedeniyle aynı zaman farkı ile A gemisinden önce B gemisinin ivmelenmesi ve durmasına rağmen Gemiler 'de S çerçevesinde aynı anda ivmeleniyor (ivmelenin sonsuz küçüklükte bir zamanda gerçekleştiğini varsayarsak):
Ayrıca bakınız
- (Görecelilik)hiperbolik hareket
- Fiziksel paradoks
- Rindler koordinatları
- Supplee paradoksu
- İkiz paradoksu
Kaynakça
- ^ a b c d Dewan, Edmond M.; Beran, Michael J. (20 Mart 1959). "Note on stress effects due to relativistic contraction". American Journal of Physics. 27 (7). American Association of Physics Teachers. ss. 517-518. Bibcode:1959AmJPh..27..517D. doi:10.1119/1.1996214.
- ^ Bell, John Stewart (1987). Speakable and unspeakable in quantum mechanics. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN .
- ^ Feynman, R.P. (1970), "21–6. The potentials for a charge moving with constant velocity; the Lorentz formula", The Feynman Lectures on Physics, 2, Reading: Addison Wesley Longman, ISBN
- ^ a b c d Vesselin Petkov (2009): Accelerating spaceships paradox and physical meaning of length contraction, arXiv:0903.5128, published in: Veselin Petkov (2009). Relativity and the Nature of Spacetime. Springer. ISBN .
- ^ a b c d e Franklin, Jerrold (2010). "Lorentz contraction, Bell's spaceships, and rigid body motion in special relativity". European Journal of Physics. 31 (2). ss. 291-298. arXiv:0906.1919 $2. Bibcode:2010EJPh...31..291F. doi:10.1088/0143-0807/31/2/006.
- ^ Nawrocki, Paul J. (Ekim 1962). "Stress Effects due to Relativistic Contraction". American Journal of Physics. 30 (10). ss. 771-772. Bibcode:1962AmJPh..30..771N. doi:10.1119/1.1941785.
- ^ a b c d Dewan, Edmond M. (Mayıs 1963). "Stress Effects due to Lorentz Contraction". American Journal of Physics. 31 (5). ss. 383-386. Bibcode:1963AmJPh..31..383D. doi:10.1119/1.1969514.
- ^ Matsuda, Takuya; and Kinoshita, Atsuya (2004). "A Paradox of Two Space Ships in Special Relativity". AAPPS Bulletin. Cilt February. ss. ?.
- ^ Evett, Arthur A.; Wangsness, Roald K. (1960). "Note on the Separation of Relativistically Moving Rockets". American Journal of Physics. 28 (6). ss. 566-566. Bibcode:1960AmJPh..28..566E. doi:10.1119/1.1935893.
- ^ Romain, Jacques E. (1963). "A Geometrical Approach to Relativistic Paradoxes". American Journal of Physics. 31 (8). ss. 576-585. Bibcode:1963AmJPh..31..576R. doi:10.1119/1.1969686.
- ^ Evett, Arthur A. (1972). "A Relativistic Rocket Discussion Problem". American Journal of Physics. 40 (8). ss. 1170-1171. Bibcode:1972AmJPh..40.1170E. doi:10.1119/1.1986781.
- ^ Gershtein, S. S.; Logunov, A. A. (1998). "J. S. Bell's problem". Physics of Particles and Nuclei. 29 (5). ss. 463-468. Bibcode:1998PPN....29..463G. doi:10.1134/1.953086.
- ^ Tartaglia, A.; Ruggiero, M. L. (2003). "Lorentz contraction and accelerated systems". European Journal of Physics. 24 (2). ss. 215-220. arXiv:gr-qc/0301050 $2. doi:10.1088/0143-0807/24/2/361.
- ^ Cornwell, D. T. (2005). "Forces due to contraction on a cord spanning between two spaceships". EPL (Europhysics Letters). 71 (5). ss. 699-704. Bibcode:2005EL.....71..699C. doi:10.1209/epl/i2005-10143-x.
- ^ a b Flores, Francisco J. (2005). "Bell's spaceships: a useful relativistic paradox". Physics Education. 40 (6). ss. 500-503. Bibcode:2005PhyEd..40..500F. doi:10.1088/0031-9120/40/6/F03. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Mayıs 2016.
- ^ Semay, Claude (2006). "Observer with a constant proper acceleration". European Journal of Physics. 27 (5). ss. 1157-1167. arXiv:physics/0601179 $2. Bibcode:2006EJPh...27.1157S. doi:10.1088/0143-0807/27/5/015.
- ^ Styer, Daniel F. (2007). "How do two moving clocks fall out of sync? A tale of trucks, threads, and twins". American Journal of Physics. 75 (9). ss. 805-814. Bibcode:2007AmJPh..75..805S. doi:10.1119/1.2733691.
- ^ Jürgen Freund (2008). "The Rocket-Rope Paradox (Bell's Paradox)". Special Relativity for Beginners: A Textbook for Undergraduates. World Scientific. ss. 109-116. ISBN .
- ^ Redžić, Dragan V. (2008). "Note on Dewan Beran Bell's spaceship problem". European Journal of Physics. 29 (3). ss. N11-N19. Bibcode:2008EJPh...29...11R. doi:10.1088/0143-0807/29/3/N02.
- ^ Peregoudov, D. V. (2009). "Comment on 'Note on Dewan-Beran-Bell's spaceship problem'". European Journal of Physics. 30 (1). ss. L3-L5. Bibcode:2009EJPh...30L...3P. doi:10.1088/0143-0807/30/1/L02.
- ^ Redžić, Dragan V. (2009). "Reply to 'Comment on "Note on Dewan-Beran-Bell's spaceship problem"'". European Journal of Physics. 30 (1). ss. L7-L9. Bibcode:2009EJPh...30L...7R. doi:10.1088/0143-0807/30/1/L03.
- ^ Gu, Ying-Qiu (2009). "Some Paradoxes in Special Relativity and the Resolutions". Advances in Applied Clifford Algebras. 21 (1). ss. 103-119. arXiv:0902.2032 $2. doi:10.1007/s00006-010-0244-6.
- ^ Miller, D. J. (2010). "A constructive approach to the special theory of relativity". American Journal of Physics. 78 (6). ss. 633-638. arXiv:0907.0902 $2. Bibcode:2010AmJPh..78..633M. doi:10.1119/1.3298908.
- ^ Fernflores, Francisco (2011). "Bell's Spaceships Problem and the Foundations of Special Relativity". International Studies in the Philosophy of Science. 25 (4). ss. 351-370. doi:10.1080/02698595.2011.623364. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 22 Mayıs 2016.
- ^ Kassner, Klaus (2011). "Spatial geometry of the rotating disk and its non-rotating counterpart". American Journal of Physics. 80 (9). ss. 772-781. arXiv:1109.2488 $2. Bibcode:2012AmJPh..80..772K. doi:10.1119/1.4730925.
- ^ Grøn, Ø. (1979). "Relativistic description of a rotating disk with angular acceleration". Foundations of Physics. 9 (5-6). ss. 353-369. Bibcode:1979FoPh....9..353G. doi:10.1007/BF00708527.
- ^ MacGregor, M. H. (1981). "Do Dewan-Beran relativistic stresses actually exist?". Lettere al Nuovo Cimento. 30 (14). ss. 417-420. doi:10.1007/BF02817127.
- ^ Grøn, Ø. (1982). "Energy considerations in connection with a relativistic rotating ring". American Journal of Physics. 50 (12). ss. 1144-1145. Bibcode:1982AmJPh..50.1144G. doi:10.1119/1.12918.
- ^ a b c d Øyvind Grøn (2004). "Space Geometry in a Rotating Reference Frame: A Historical Appraisal" (PDF). G. Rizzi and M. Ruggiero (Ed.). Relativity in Rotating Frames. Springer. ISBN .
- ^ Einstein, Albert (1916). "Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie" (PDF). Annalen der Physik. Cilt 49. ss. 769-782. Bibcode:1916AnP...354..769E. doi:10.1002/andp.19163540702. 24 Eylül 2015 tarihinde kaynağından (PDF). Erişim tarihi: 22 Mayıs 2016.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bell in uzay gemisi paradoksu ozel gorelilikte bir dusunce deneyidir Bu deney ilk olarak E Dewan ve M Beran tarafindan 1959 yilinda tasarlanmistir ve J S Bell gelistirilmis halini deneye dahil edince genis olcude taninir hale gelmistir Hassas bir ip veya tel iki uzay gemisini birbirine baglar Her iki uzay gemisi eylemsiz cerceve olarak belirlenen S ye gore olculdugunde esit olarak ve ayni anda ivmelenmeye baslarlar boylece S deki tum zamanlarda ayni hiza sahip olurlar Bu nedenle uzay gemileri ayni uzunluk daralmasina bagli kalirlar Boylece tum sistemin S referansinda baslangiclardaki uzunluklarina gore esit olarak daraldigi gorulur Bu nedenle ilk bakista telin ivmelenme boyunca kirilmamasi beklenir Yukarida S de tel daralirken uzay gemileri arasindaki mesafe sabit kalir Asagida S de telin uzunlugu sabit kalirken uzay gemileri arasindaki mesafe artar Fakat bu gorusun yanlis oldugu Dewan Beran ve Bell tarafindan belirlenmistir Baslangictaki uzunluklarina gore iki gemi arasindaki uzaklik Lorentz uzunluk daralmasina ugramamaktadir Cunku S referansinda her iki uzay gemisinin esit ve ayni anda ivmelenmesi nedeniyle uzay gemilerinin aralarindaki uzakligin ayni kalmasi beklenir Ayrica bu iki gemi arasindaki durgun uzakligin anlik sabit referans noktalarinda S artar cunku uzay gemilerinin ivmeleri eszamanlilik goreliligi nedeniyle burada es zamanli degildir Diger yandan elektriksel kuvvetler tarafindan bir arada tutulan fiziksel bir obje olan ip ayni durgun uzunlugu korur Yani S cercevesinde hareketteki objelerin elektromanyetik alani dikkate alindiginda sonuclarinin elde edildigi Lorentz daralmasi gerceklesmelidir Boylece her iki cercevede de yapilan hesaplamalar ipin kopacagini gosterir S cercevesinde es zamanli olmayan ivmelenme ve uzay gemileri arasindaki artan uzaklik nedeniyle ve S cercevesinde ipin daralmasi nedeniyle Asagida objenin durgun uzunlugu veya uygun uzunlugu objenin durgun cercevesinde olculen uzunlugudur Bu uzunluk bu olaylar objenin durgun cercevesinde uc noktada es zamanli olculdugu zaman ozel durumda iki olay arasindaki uygun uzakliga uyar Dewan ve BeranDewan ve Beran dusunce deneyini yazarak belirttiler Eylemsiz bir cerceve S de durgun ayni ozelliklerde yapilan iki roketi goz onunde bulundurun Hadi bunlar ayni yone bakiyor ve biri digerinin arkasinda olsun Eger onceden belirlenmis zamanda iki roketin de ayni anda S ye gore ateslendigini varsayarsak deneyin geri kalani boyunca roketlerin hizlari S ye gore ayni olur roketlerin hizlari zamanin fonksiyonu olmasina ragmen Tanima gore bu roketler goreceli hizlarla hizlandigi zaman bile ikisi arasindaki uzakligin S ye gore degismeyecegi anlamina geliyor Sonra bu plan tekrarlandi ama bu sefer ilk roketin arkasi ikinci roketin onune ipek bir ip ile baglandi Dewan ve Beran su sonuca vardilar Ozel teoriye gore ip S ye gore daralmali cunku S ye gore bir hiza sahip Fakat roketler S ye gore sabit uzakligi surdurdukten sonra ip baslangicta gergin oldugunu varsaydigimiz kisalamaz bu yuzden ipin elastik limitine ulastigi ve koptugu yeterince yuksek hizlara kadar bir baski olusmali Dewan ve Beran da Lorentz donusumu uygulanmasi ile ortaya cikan ilk roketin anlik kiskirttigi eylemsiz cercevenin bakis acisindan cikan sonucu tartistilar t t vx c2 1 v2 c2 displaystyle scriptstyle t t vx c 2 sqrt 1 v 2 c 2 esitliginden dolayi burada kullanilan her bir cerceve vx c2 displaystyle vx c 2 faktoru yuzunden farkli bir esleme duzenine sahip Bu artarken ondeki roketin anlik bir eylemsiz cerceveye gore arkadaki roketten sadece cok uzakta gibi gorunecegini degil ayni zamanda daha erken harekete baslamis gibi gorunecegini gosterir Su sekilde sonuclandirdilar Biri su sonuca varabilir bir cisim tum bolumleri ayni ivmeye sahip olacak sekilde herhangi bir yol ile eylemsiz bir cerceveye gore harekete zorlandiginda veya alternatif olarak eylemsiz bir cerceveye gore boyutlari sabittir ve donme hareketi yoktur boyle bir cisim genel relativistik deneyde sikismalidir Sonra sunlar arasinda bir fark olmayacagi itirazini tartistilar a baglanan cubugun iki ucu arasindaki mesafe ve b eylemsiz bir cerceveye gore ayni hiz ile hareket ede birbirine baglanmamis cisimlerin arasindaki mesafe Dewan ve Beran tartisarak bu itirazlari ortadan kaldirdilar Iki roket tamamen ayni yollarla insa edildigi ve S de ayni anda ayni ivme ile harekete basladiklari icin S deki tum zamanlarda ayni hiza sahip olmalilar Yani S de ayni mesafe kat ediyorlar boylece karsilikli mesafeleri bu cercevede degisemiyor Bunu disinda eger mesafe S de daralsaydi bu roketlerin bu cercevede farkli hizlari olacagi anlamina gelirdi ve de bu onceki yorum ve ivme ile celisirdi Onlar a ve b durumlari arasinda gercekten bir fark olacagini da tartistilar a cubugun sabit olarak gorulebilir oldugu surece ayni kaldigi S0 da durgun uzunlugu I0 kavramina dayali olagan durum olan uzunluk daralmasi Bu kosullar altinda S de cubuk daralir Fakat bu durumda mesafe sabit olarak gorulemez b S0 da esit olmayan ivmeler nedeniyle mesafe arttigi icin ve roketler birbirleriyle bilgi degisimi yapmak ve hizlarini bunlari karsilamak amaciyla ayarlamak zorunda olacagi icin butun bu karisikliklar durum a da ortadan kalkmaz BellBell onerdigi gibi dikey bir duzenleme Bell in modeli olan dusunce deneyinde uc uzay gemisi A B ve C bilinen eylemsiz referans cercevesinde baslangicta durgunlar ve B ve C uzay gemileri A ile esit uzakliktalar Sonra A uzay gemisi ilk referans noktasinda sabit kalirken bu gemi tarafinda ayni anda olmak uzere B ve C uzay gemilerine dikey yonde ozdes ivme profili ile onceden programlanmis ivmelenmeye baslamalarina neden olan bir sinyal gonderilir Bell e gore bu B ve C nin A nin durgun cercevesine gore her an esit hizlara sahip olacagi anlamina gelir ve boylece birinden digerine sabit bir mesafede yer degisimi surecektir Simdi eger kirilgan ip B ve C arasina baglanirsa uzunluk daralmasindan dolayi artik yeterince uzun olmayacak ve boylece kirilacaktir Bell dogal daralmanin yapay onleminin dayanilmaz baskiyi onleyecegi sonucuna vardi Bell paradoksu sundugu zaman seckin bir deneyciden cok suphecilik ile karsilastigini rapor etti Tartismayi cozmeye kalkismak icin CERN den resmi ve sistematik olmayan bir incelemenin gorusu alindi Bell e gore hatali olarak savunulan ipin kopmayacagi acik fikir birligi vardi Bell eklemeye devam eder Tabii ki ilk olarak yanlis cevabi alan bircok insan daha fazla etki ile dogru cevabi alir Genellikle onlar B veya C gozlemcilerinin nasil gozuktugu konusunda calisma yapmak zorunda hissederler Mesela B nin C yi cok cok daha arkasinda suruklendigini boylece verilen bir parca ipin daha uzun mesafeye yayilamayacagini bulurlar Bu sadece calisma yapildiktan sonradir ve muhtemelen sadece tedirginligin kalan hissi ile bu insanlar sonunda A nin hesaplamalari acisindan tamamen onemsiz olan Fitzgerald daralmasini iceren sonuclari kabul ederler Uzunluk daralmasinin onemiGenel olarak bir cismin butun parcalari eylemsiz bir cercevede ayni yolla ivmelendikleri zaman rolativistik baskinin ortaya ciktigi ve uzunluk daralmasinin gercek fiziksel sonuclari oldugu Dewan amp Beran ve Bell tarafindan sonuclandirilmistir Ornegin Bell cisimler ve cisimler arasindaki uzunluk daralmasinin S cercevesinde rolativistik elektromanyetizma kullanilarak aciklanabilecegini savundu Bu carpik elektromanyetik molekuller arasi alanlar eger engel olunursa cisimlerin daralmasi ve baski hissetmesi icin hareketine neden olur Tersine boslukta cisimler arasinda boyle kuvvetler yoktur Genel olarak Richard Feynman sabit hizla hareket eden yukun potansiyelinin Lorentz donusumu ile nasil saglandigini gosterdi Lienard Wiechert potansiyeli tarafindan temsil edildigine gore Tarihsel acidan Feynman Hendrik Lorentz in Lorentz donusumunde aslinda ayni yola vardigini kastetti Ancak Petkov 2009 ve Franklin 2009 bu paradoksu farkli yorumladilar Onlar roketler arasindaki durgun uzunlugun artmasina neden olan roketlerin cercevesindeki esit olmayan ivmelenme nedeniyle telin kopacagina katiliyorlardi bkz Minkowski diyagrami analiz bolumu Ancak onlar S cercevesinde roketlerin baskilarinin uzunluk daralmasina neden olacagini reddettiler Onlarin fikrine gore bunun nedeni uzunluk kisalmasinin fiziksel gerceklige sahip olmamasiydi ama sadece Lorentz donusumunun sonucu yani tek basina asla bir yerde baskiya neden olamayacak dort boyutlu uzayda bir rotasyon gibi Yani S cercevesini de iceren butun referans cercevelerinde bircok baski ve telin kopmasi yalnizca rolativistik ivmenin etkisi olmasi gerekiyordu Tartismalar ve yayinlarPaul Nawrocki 1962 hala gecerli olan orijinal analizini bir cevapta gosterirken telin neden kirilmasi gerektigini uc iddia ile vermistir Yillar sonra ve Bell in kitabindan sonra Matsuda ve Kinoshita bir Japon dergisindeki paradoksun yeniden kesif versiyonunun yayinlandigi makaleden sonra bircok elestiri aldiklarini rapor etmistir Matsuda ve Kinoshita ozel kagitlardan bahsetmemistir ama yalnizca Japonca yazilan bu itirazlari belirtmislerdir Ancak bircok yayinda telde baskilarin ortaya ciktigi bazi yeni formulasyonlar degisiklikler ve farkli senaryolar ile kararlastirilmistir mesela Evett amp Wangsness 1960 Dewan 1963 Romain 1963 Evett 1972 Gershtein amp Logunov 1998 Tartaglia amp Ruggiero 2003 Cornwell 2005 Flores 2005 Semay 2006 Styer 2007 Freund 2008 Redzic 2008 Peregoudov 2009 Redzic 2009 Gu 2009 Petkov 2009 Franklin 2009 Miller 2010 Fernflores 2011 2012 Kassner gibi Benzer bir problem de acisal ivme ile ilgili olarak tartisilmistir Gron 1979 MacGregor 1981 1982 2003 Gron AnaliziDonen disk Bell in uzay gemisi paradoksu cisimler arasindaki durgun uzunlugun korunmasi ile ilgili degildir Born katiligindaki gibi ama cisimlerin hareket ettigi eylemsiz cerceveye gore mesafenin korunmasi ile ilgilidir Tarihsel olarak Albert Einstein zaten donus cercevesinde donen bir diskin cevresinin eylemsiz cercevede donenden daha buyuk olculecegini genel gorelilik in gelistirilme surecinde fark etmisti 1916 da Einstein acikladi Bir dairenin cevresinin ve capinin yaricap ile karsilastirildiginda oldukca kucuk olculdugunu ve iki sonucun bolumunu elde ettigimizi varsayalim Eger bu deney Galile sistemi K ile iliskili olarak olculen cubuklarla hareketsiz durgun yapilsaydi bolum p olurdu K ya gore durgunda olculen cubuklarla bolum p den buyuk olacakti Eger biz sabit K sisteminden olculen tum sureci goze alirsak ve yaricap boyunca uygulananlar olmazken Lorentz daralmasina ugrayan cevreye basvuran olculen cubuklari dikkate alirsak bu kolayca anlasilir olur Dolayisiyla Oklid geometrisi K icin uygulanmaz Bu noktaya Einstein tarafindan 1919 da kesin olarak deginilmistir verilen U gU0 displaystyle U gamma U 0 U displaystyle U donus cercevesinde cevre U0 displaystyle U 0 laboratuvar cercevesinde g displaystyle gamma Lorentz faktorudur 1 1 v2 c2 displaystyle 1 sqrt 1 v 2 c 2 Bu nedenle bir Born katiligi durumda bu donusun icindeki sabit bir durumdan bir disk getirmek icin imkansizdir Bunun yerine disk sabit donus durumuna girene kadar ivmelenen donusun bolumu boyunca baskilar ortaya cikar Ivmelenen gemiler Benzer sekilde Bell in uzay gemisi paradoksunda gemiler arasindaki ilk durgun uzunluk L displaystyle L ile yeni durgun uzunluk ivmelenmeden sonra S cercevesinde es hareketli uzunluk ve yeni dinlenme L displaystyle L arasindaki iliski S cercevesinde ivmelenmeden sonra su sekildedir L gL displaystyle L gamma L Bu uzunluk artisi farkli sekillerde hesaplanabilir Ornegin eger ivmelenme bitmisse gemiler son durgun S cercevesinde ayni konumu sabit olarak surdurecekler yani sadece S cercevesinden S cercevesine donusen x koordinatlari arasindaki mesafeyi olcmek gerekli olacaktir Eger xA displaystyle x A ve xB xA L displaystyle x B x A L S cercevesinde gemilerin pozisyonlariysa gemilerin durgun olan yeni S cercevesinde pozisyonlari xA g xA vt xB g xA L vt L xB xA gL displaystyle begin aligned x A amp gamma left x A vt right x B amp gamma left x A L vt right L amp x B x A amp gamma L end aligned Baska bir metot eszamanlilik goreliliginin onemini kanitlaya Dewan 1963 tarafindan gosterilmistir S cercevesinin gorunumu olarak tanimlanan her iki gemi ivmelenme bittikten sonra durgun olacaklar Eszamanlilik goreliligi nedeniyle ayni zaman farki ile A gemisinden once B gemisinin ivmelenmesi ve durmasina ragmen Gemiler tA tB displaystyle t A t B de S cercevesinde ayni anda ivmeleniyor ivmelenin sonsuz kucuklukte bir zamanda gerceklestigini varsayarsak Dt tB tA g tB vxBc2 g tA vxAc2 gvLc2 displaystyle begin aligned Delta t amp t B t A gamma left t B frac vx B c 2 right gamma left t A frac vx A c 2 right amp frac gamma vL c 2 end aligned Ayrica bakiniz Gorecelilik hiperbolik hareket Fiziksel paradoks Rindler koordinatlari Supplee paradoksu Ikiz paradoksuKaynakca a b c d Dewan Edmond M Beran Michael J 20 Mart 1959 Note on stress effects due to relativistic contraction American Journal of Physics 27 7 American Association of Physics Teachers ss 517 518 Bibcode 1959AmJPh 27 517D doi 10 1119 1 1996214 Bell John Stewart 1987 Speakable and unspeakable in quantum mechanics Cambridge Cambridge University Press ISBN 0 521 52338 9 Feynman R P 1970 21 6 The potentials for a charge moving with constant velocity the Lorentz formula The Feynman Lectures on Physics 2 Reading Addison Wesley Longman ISBN 0 201 02115 3 a b c d Vesselin Petkov 2009 Accelerating spaceships paradox and physical meaning of length contraction arXiv 0903 5128 published in Veselin Petkov 2009 Relativity and the Nature of Spacetime Springer ISBN 3642019625 a b c d e Franklin Jerrold 2010 Lorentz contraction Bell s spaceships and rigid body motion in special relativity European Journal of Physics 31 2 ss 291 298 arXiv 0906 1919 2 Bibcode 2010EJPh 31 291F doi 10 1088 0143 0807 31 2 006 Nawrocki Paul J Ekim 1962 Stress Effects due to Relativistic Contraction American Journal of Physics 30 10 ss 771 772 Bibcode 1962AmJPh 30 771N doi 10 1119 1 1941785 a b c d Dewan Edmond M Mayis 1963 Stress Effects due to Lorentz Contraction American Journal of Physics 31 5 ss 383 386 Bibcode 1963AmJPh 31 383D doi 10 1119 1 1969514 Matsuda Takuya and Kinoshita Atsuya 2004 A Paradox of Two Space Ships in Special Relativity AAPPS Bulletin Cilt February ss KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Evett Arthur A Wangsness Roald K 1960 Note on the Separation of Relativistically Moving Rockets American Journal of Physics 28 6 ss 566 566 Bibcode 1960AmJPh 28 566E doi 10 1119 1 1935893 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Romain Jacques E 1963 A Geometrical Approach to Relativistic Paradoxes American Journal of Physics 31 8 ss 576 585 Bibcode 1963AmJPh 31 576R doi 10 1119 1 1969686 Evett Arthur A 1972 A Relativistic Rocket Discussion Problem American Journal of Physics 40 8 ss 1170 1171 Bibcode 1972AmJPh 40 1170E doi 10 1119 1 1986781 Gershtein S S Logunov A A 1998 J S Bell s problem Physics of Particles and Nuclei 29 5 ss 463 468 Bibcode 1998PPN 29 463G doi 10 1134 1 953086 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Tartaglia A Ruggiero M L 2003 Lorentz contraction and accelerated systems European Journal of Physics 24 2 ss 215 220 arXiv gr qc 0301050 2 doi 10 1088 0143 0807 24 2 361 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Cornwell D T 2005 Forces due to contraction on a cord spanning between two spaceships EPL Europhysics Letters 71 5 ss 699 704 Bibcode 2005EL 71 699C doi 10 1209 epl i2005 10143 x a b Flores Francisco J 2005 Bell s spaceships a useful relativistic paradox Physics Education 40 6 ss 500 503 Bibcode 2005PhyEd 40 500F doi 10 1088 0031 9120 40 6 F03 4 Mart 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Mayis 2016 Semay Claude 2006 Observer with a constant proper acceleration European Journal of Physics 27 5 ss 1157 1167 arXiv physics 0601179 2 Bibcode 2006EJPh 27 1157S doi 10 1088 0143 0807 27 5 015 Styer Daniel F 2007 How do two moving clocks fall out of sync A tale of trucks threads and twins American Journal of Physics 75 9 ss 805 814 Bibcode 2007AmJPh 75 805S doi 10 1119 1 2733691 Jurgen Freund 2008 The Rocket Rope Paradox Bell s Paradox Special Relativity for Beginners A Textbook for Undergraduates World Scientific ss 109 116 ISBN 981277159X Redzic Dragan V 2008 Note on Dewan Beran Bell s spaceship problem European Journal of Physics 29 3 ss N11 N19 Bibcode 2008EJPh 29 11R doi 10 1088 0143 0807 29 3 N02 Peregoudov D V 2009 Comment on Note on Dewan Beran Bell s spaceship problem European Journal of Physics 30 1 ss L3 L5 Bibcode 2009EJPh 30L 3P doi 10 1088 0143 0807 30 1 L02 Redzic Dragan V 2009 Reply to Comment on Note on Dewan Beran Bell s spaceship problem European Journal of Physics 30 1 ss L7 L9 Bibcode 2009EJPh 30L 7R doi 10 1088 0143 0807 30 1 L03 Gu Ying Qiu 2009 Some Paradoxes in Special Relativity and the Resolutions Advances in Applied Clifford Algebras 21 1 ss 103 119 arXiv 0902 2032 2 doi 10 1007 s00006 010 0244 6 Miller D J 2010 A constructive approach to the special theory of relativity American Journal of Physics 78 6 ss 633 638 arXiv 0907 0902 2 Bibcode 2010AmJPh 78 633M doi 10 1119 1 3298908 Fernflores Francisco 2011 Bell s Spaceships Problem and the Foundations of Special Relativity International Studies in the Philosophy of Science 25 4 ss 351 370 doi 10 1080 02698595 2011 623364 4 Mart 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 22 Mayis 2016 Kassner Klaus 2011 Spatial geometry of the rotating disk and its non rotating counterpart American Journal of Physics 80 9 ss 772 781 arXiv 1109 2488 2 Bibcode 2012AmJPh 80 772K doi 10 1119 1 4730925 Gron O 1979 Relativistic description of a rotating disk with angular acceleration Foundations of Physics 9 5 6 ss 353 369 Bibcode 1979FoPh 9 353G doi 10 1007 BF00708527 MacGregor M H 1981 Do Dewan Beran relativistic stresses actually exist Lettere al Nuovo Cimento 30 14 ss 417 420 doi 10 1007 BF02817127 Gron O 1982 Energy considerations in connection with a relativistic rotating ring American Journal of Physics 50 12 ss 1144 1145 Bibcode 1982AmJPh 50 1144G doi 10 1119 1 12918 a b c d Oyvind Gron 2004 Space Geometry in a Rotating Reference Frame A Historical Appraisal PDF G Rizzi and M Ruggiero Ed Relativity in Rotating Frames Springer ISBN 1402018053 Einstein Albert 1916 Die Grundlage der allgemeinen Relativitatstheorie PDF Annalen der Physik Cilt 49 ss 769 782 Bibcode 1916AnP 354 769E doi 10 1002 andp 19163540702 24 Eylul 2015 tarihinde kaynagindan PDF Erisim tarihi 22 Mayis 2016