https://dzen.ru/a/ZEjJS4a4RmLpMtcJ?from_site=mail
Какой парадокс можно придумать, имея лестницу и сарай?
26 апреля
550 прочитали
На канале собрана уже целая коллекция самых разных физических парадоксов. Рассмотрим и ещё один. Чем дальше, тем веселее. Теперь нам предстоит узнать,
как могут быть связаны садовая лестница и теория относительности?
Прямо-так Хогвардс
Кстати говоря, польза от парадоксов видится огромной, поскольку каждая новая мысль, которая приводит к мысленному противоречию и кажется парадоксальной, способна изменить взгляд на ту или иную теорию.
Парадокс лестницы довольно занятный. Представьте себе сарай, у которого с обеих торцов есть двери. Такой сарай можно пройти насквозь или проехать на велосипеде. Сарай, что логично, имеет определенную длину. В сарай заносят самую обычную садовую лестницу-стремянку. Её длина больше, чем длина всего сарая. Очевидно, что стремянка с таким размером в сарай не помещается.
Примерная схема процесса
Но на помощь приходит
теория относительности. Достаточно только представить, что лестница перемещается с околосветовой скоростью.
Известно, что при приближениях к релятивистской скорости,
материальное тело будет претерпевать сокращение длины согласно преобразованиям Лоренца.
Преобразования Лоренца
Если вернуться к лестнице, то получится, что при такой скорости движения лестница должна уменьшиться и теперь будет помещаться в сарай. Представить уже только это, мягко говоря, совсем не просто. Но есть и ещё множество интересных моментов, которые связаны со спецификой работы теории относительности.
Для наблюдателей, находящихся в разных точках пространства, размер лестницы будет разным в зависимости от точки наблюдения. Лестница поместится в сарай не у всех :)...
- Для неподвижного наблюдателя из-за сжатия по Лоренцу движущаяся лестница способна полностью поместиться внутри сарая
- С точки зрения наблюдателя, движущегося вместе с лестницей, лестница не будет уменьшаться, а сарай ещё и уменьшит свою длину. Лестница не поместится в сарай.
Получается интересный парадокс. Мы опять имеем дело с ситуацией, когда
для каждого наблюдателя существует собственная реальность. Движущийся вместе с лестницей наблюдатель будет видеть сокращение длины сарая таким же реальным, как и неподвижный наблюдатель видит уменьшение лестницы.
Мы сталкиваемся с ещё одной интересной концепцией, выдвинутой Анри Пуанкаре. Она носит название
относительности одновременности. Если интересно прочитать про это, то давайте наберем 300 лайков под этой публикацией и сделаем отдельный объемный материал на эту тему.
Тут этот принцип работает самым интересным образом. В какой-то мере это разрешение парадокса, правда разные виды реальности так и останутся разными.
Те события, которые один наблюдатель (например, в неподвижном сарае) считает одновременными, не являются одновременными для другого наблюдателя (например, для того, который летит с околосветовой скоростью вместе с лестницей).
Когда мы говорим, что лестница поместилась внутри сарая, мы подразумеваем, что в какой-то конкретный момент положение задней части лестницы и положение передней части лестницы находились внутри сарайчика и происходило это одновременно.
Но одновременность относительна и два наблюдателя расходятся во мнениях о том, поместилась лестница или нет. Ведь условием того, что лестница влезла, является попадание сразу двух её концов внутрь гаража.
Принцип этот весьма занятный, но я считаю, что парадокс он ни в коей мере не разрешает. Он фактически подтверждает реальность подобной гипотезы и объясняет, почему всё это может работать. Но это не отменяет специфику восприятия мира для обоих наблюдателей.
П.с. Есть и более сложная проработка этой идеи. Там предполагается, что двери в сарай закрыты. Но ситуацию в плане восприятия парадокса это сильно не меняет.
Древовидный вид
