home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / sci / physics / 11330 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-07-21  |  3.1 KB  |  70 lines
  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!darwin.sura.net!mips!pacbell.com!well!metares
  3. From: metares@well.sf.ca.us (Tom Van Flandern)
  4. Subject: Twins Paradox Resolved
  5. Message-ID: <BrrztE.J4u@well.sf.ca.us>
  6. Sender: news@well.sf.ca.us
  7. Organization: Whole Earth 'Lectronic Link
  8. Date: Wed, 22 Jul 1992 05:41:37 GMT
  9. Lines: 59
  10.  
  11.  
  12.      After 25 messages in three days on the Twins Paradox, the silence over
  13. the past few days has been deafening.  In the earlier example, there was no
  14. mathematical paradox, but there was a logical paradox.  To review:
  15.  
  16.      Consider an inertial frame containing the Earth and Alpha Centauri (AC),
  17. four light years apart and having clocks synchronized within their own frame.
  18. And consider another inertial frame containing another two planets, T1 and
  19. T2, also four light years apart and synchronized within their own frame.  Let
  20. the two frames have a relative velocity of 99% of the speed of light.  [This
  21. implies a time dilation and distance contraction of a factor of about seven.]
  22.  
  23.      Assume that one day T1 and the Earth encounter one another.  Babies are
  24. born simultaneously on both planets as they pass, with T1 headed in the
  25. direction of AC and T2 still headed toward Earth.
  26.  
  27.      Eventually, T1 passes close by AC, and they compare notes.  How old will
  28. the T1 child be when this happens?
  29.  
  30.      How old will the Earth child be when Earth passes T2?
  31.  
  32.      A) 4 years old
  33.      B) 7 months old
  34.      C) other (explain)
  35.  
  36.      The significance of this version is its perfect symmetry, and the total
  37. absence of accelerations, turn-arounds, or frame changes, either during the
  38. journey or at any time in the past or future.
  39.  
  40.      Now here is the resolution:
  41.  
  42.      There are four events:
  43.      T1 meets E1: both are age zero.
  44.      T1 meets E2: T1 age 7 months, E2 age 4 years.
  45.      T2 meets E1: T2 age 4 years, E1 age 7 months.
  46.      T2 meets E2: both are age 4 years plus 7 months.
  47.  
  48.      For those unfamiliar with SR, SR implies that events synchronized in one
  49. frame will not be synchronized (= simultaneous) in a relatively moving frame.
  50.  
  51.      So the situation for the twins IS perfectly symmetric for both frames,
  52. as the math requires.  Understanding this is the principal key to resolving
  53. the logical paradox, and for understanding SR.  The key reason that the twins
  54. can be perfectly symmetric, yet show different aging, is this:  In any frame,
  55. the apparent rate of progress of time (and distance) for a fast-moving
  56. traveler is quite different when the traveler is moving away, from what it is
  57. for an approaching traveler.  Naturally, neither the E-frame nor the T-frame
  58. runs systematically slower or faster than the other, since they are
  59. equivalent.
  60.  
  61.      If we can agree on the resolution of the paradox, then perhaps we can go
  62. on to discuss its significance.  This version of the paradox reveals one or
  63. two loopholes in the usual understanding of special relativity with
  64. interesting implications for physics.  -|Tom|-
  65.  
  66. -- 
  67. Tom Van Flandern / Washington, DC / metares@well.sf.ca.us
  68. Meta Research was founded to foster research into ideas not otherwise
  69. supported because they conflict with mainstream theories in Astronomy.
  70.