שלום רב!

פרדוקס התאומים מתאר שני תאומים זהים. האחד נשלח למסע ממושך בחלל במסלול סגור ובמהירות הקרובה למהירות האור ואילו השני נותר במנוחה על פני כדור הארץ. וכעת על פי העיקרון ששעונים נעים פועלים לאט יפעלו השעונים הפיזיקליים והביולוגיים בחללית לאט יותר וכתוצאה מכך יזדקן התאום שבחללית לאט יותר מאחיו שנותר בארץ. תוצאה זו תראה ממבט ראשון מוזרה ובלתי נתפסת, אך בפירוש היא אינה פרדוקסלית. הפרדוקס חל כאשר אנו מחילים על הבעיה את העיקרון היחסותי הקובע שכל המערכות האינרציאליות שקולות ולכן מנוקדת מבטו של התאום שבחללית הוא במנוחה ואילו אחיו הוא שנע במסלול סגור ומהירות קבועה. ולכן מאותם נימוקים עצמם, יטען האח בחללית שדווקא אחיו הוא הצעיר שביניהם. ומסקנה זו היא פרדוקסלית. כי הרי לא ייתכן שבעת ובעונה האחת האח גם צעיר וגם מבודר מאחיו.

א. שמעתי לא פעם, שהפתרון לבעיה הוא שהמצב אינו סימטרי כי על האח שבכדור הארץ אין תאוצה, ועל האח שבחללית יש תאוצה כי הוא הסתובב חזרה לכדור הארץ. אולם לא הבנתי מדוע חוסר סימטריה פועל לטובת/רעת אחד הצדדים?

ב. איך אפשר להגיד שמערכת הייחוס של התאום על הארץ לא השתנתה? הארץ, עם התאום שעליה סובבת סביב צרה וסביב השמש. יש כאן מצב של תאוצה מתמדת. בנוסף לכך התאום על הארץ ביקר בלונה פארק, ושם יש רכבות הרים אם תאוצה, לא?

בתודה מראש,

יואב זילברמן

1.