Relatividad especial: ¿Es correcta esta comprensión de la paradoja gemela?

Tiene razón al afirmar que, si Alice tiene 25 años y Bob solo 7 años en su punto de retorno debido a la dilatación del tiempo según Alice, entonces Alice debe haber envejecido solo 1,96 años desde su separación (y Bob 7 años) debido a la dilatación del tiempo según Bob, en su punto de retorno. También que, cuando se encuentran de nuevo, Alice solo tiene 50 años y Bob 14 años.

Sin embargo, está equivocado, al menos hasta donde yo entendí sus argumentos, al tratar de atribuir el resto del envejecimiento de Alice (48.04y = 50–1.96) al viaje de regreso de Bob, hasta lograr la velocidad de su marco de regreso a casa con su salida …

Todo es mucho más simple y simétrico: durante su viaje de regreso, Alice también habrá envejecido solo 1,96 años, pero ahora en un lapso de tiempo justo antes y hasta su reunión . El resto del envejecimiento de Alice (recuerde que ha envejecido a los 50 años) simplemente está fuera del alcance de los marcos de referencia de Bob, tanto de salida como de entrada.

Vea para obtener más detalles mi respuesta en Relatividad especial: en la paradoja del gemelo, ¿puede mostrar matemáticamente cuánto ve el gemelo del cohete la edad del gemelo de la Tierra durante la aceleración de retorno? con esta foto:

Las edades discutidas se encuentran aquí de la siguiente manera (tiempo de Alice = t, tiempo de salida de Bob = t ‘, tiempo de entrada = t ”)

t (AM) = 50y y t ‘(AB) = 7y: dilatación del tiempo Bob wrt Alice
t ‘(AB) = 7y yt (AD) = 1.96y: dilatación del tiempo Alice wrt Bob.

similar
t (MC) = 50y y t ”(BC) = 7y, y
t ”(BC) = 7y yt (EC) = 1.96y.

t (DE) = El tiempo de Alice fuera del alcance de los marcos de referencia de Bob.

“Medir” versus “ver”.

Siempre que haya entendido correctamente su confusión, me parece que se debió al razonamiento,
Si, durante su viaje AB, Bob “ve” a Alice solo a lo largo de AD, entonces debe “ver” a todo el resto de Alice, eso es DC, durante su viaje de regreso.

Acabo de explicar cómo esto está mal, pero esto fue en términos de “ver” = ” medir “, que está dando resultados solo después de calcular las medidas. Si llegamos a tomar ” ver ” en su significado más literal, en realidad ” mirar, mirar “, ¡entonces el caso es completamente diferente! Ahí es donde entran en juego los eventos Rh y Rv (ver imagen).

RvB y BRh son señales de velocidad de la luz.
Entonces,
Rv = Alice vista por Bob en su evento de regreso;
Rh = Evento de regreso de Bob visto por Alice.

Conclusión:

Alice vería / vería a Bob en su viaje de ida de manera más lenta, durante ARh, luego en su viaje de regreso de manera acelerada “acelerada”, durante RhC.
Inversamente,
Bob vería / vería a Alice retroceder y regresar tanto en tiempos iguales (durante sus viajes de ida y vuelta a casa), pero envejeciendo ARv “lentamente” durante su viaje de salida, y RvC “apurado” durante su viaje a casa. *

Más sobre esto * en mi página web MySRT y TwinParadox.

* Por ejemplo, incluso yo me sorprendí al darme cuenta de que Bob ve diferentes distancias entre Rv y B cuando está dentro de su sistema de salida y, al momento siguiente, dentro de su sistema de salida. El Evento Rv le parecería saltar de una posición a otra instantáneamente. Por supuesto, estamos aquí en una descripción gedanken de retorno instantáneo, pero aún …

Sí. SR está formulado en primer lugar en términos de marcos inerciales y cualquier marco inercial le dará una cuenta consistente. Los observadores humanos no tienen puntos de vista significativos separados de los marcos inerciales que están usando explícita o implícitamente, y si intercambian marcos sin pensar porque ellos mismos cambiaron la velocidad, obtendrán resultados inconsistentes.

Eso sí, puede rescatar marcos no inerciales, pero (i) se hace mejor con la maquinaria matemática de GR, y (ii) debe incluir física extra, pseudo-GR.

Por ejemplo, en un marco realmente anclado a Bob, cuando el cohete de Bob dispara para el cambio, una fuerza pseudogravitacional se enciende en todo el universo, haciendo que todo excepto Bob (que está sentado en un cohete) acelere en la tierra a Bob dirección. Mientras el cohete está disparando, Alice (y todo lo demás en el lado de la tierra del universo de Bob) es más alto en un campo pseudogravitacional que Bob, por lo que “por supuesto” sufre una gran dilatación negativa del tiempo gravitacional. Entonces, “por supuesto”, Alice es bastante mayor después del cambio. En realidad, es esta línea de argumento en reversa lo que llevó a Einstein a GR.

“¿Quién dice que tiene que cambiar su marco de cálculo cuando se da la vuelta?”

Esta es la única parte con la que tengo problemas. Como explica Mark Barton, o le dices a Bob que cambie su marco cuando cambia de dirección, o dejas el reino de la relatividad especial. No puedes tenerlo en ambos sentidos.

Si. Estás hablando la conversación correcta, manteniendo un buen seguimiento sobre quién puede decir qué en qué marco de referencia.

El único comentario que puedo dar es que, en paradojas, generalmente es Alice quien es la temeraria y Bob quien se queda en casa 🙂

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