The Jocaxiano TrainBy Jocax November / 2016===================
Abstract: This article shows two very simple and analogous situations in relation to the classic mental experiment(Known as the 'Einstein Train') that explains the temporal dilation and then points out a contradiction between them.
The Einstein Train
It is familiar to every student of theory of relativity restricted to the mental experience that showsThe temporal dilatation occurring when the invariance of the measurement of the speed of light is postulated.Here are some examples of site links:
Einstein's train and the dilation of time:
http://acervo.novaescola.org.br/ciencias/fundamentos/einstein-teoria-relatividade-dilatacao-do-tempo-605460.shtml
2- http://www.infoescola.com/fisica/dilatacao-do-tempo/
3-http: //alunosonline.uol.com.br/fisica/dilatacao-do-tempo.html
We can see, in these classic examples, that the observer who sees the
beam of light go back and forth along the same path in its frame,(In these examples the observer that is inside the wagon where also the source of light is)Calculates a shorter time for the path of light than the observer who observes the light making a longer path,As part of a "triangle" (in this case, the observer at the station).
Therefore, the observer's clock in the carriage moves more slowly relative to the observer than the one in the station(Which measures a longer time for the light path), so that for both, the speed of light is the same (= c).
This phenomenon is known as "temporal dilatation."(In short, it suffers from temporal dilatation that observes the light
to make the smallest path, in this case, who is inside the train in
movement).
All very didactic and simple. Behold, then comes the Jocaxian Train.
The Jocaxiano Train
The Jocaxiano train is nothing more than the old train of Einstein with a beautiful hole in the ground! (i.e.
As the train passes, a lantern, halted on the ground of the station,
emits a beam of light through the hole and enters the moving train hits
the mirrored ceiling of the trainAnd back to the same flashlight that emitted the beam (if the hole is large enough).
That is, when the Jocaxiano train passes, the light enters through the
hole hits the ceiling and returns to the lantern making a similar go
and returnTo Einstein's Train but, whoever is in the station now is watching the
light go back and forth along the same path (the shortest way!).
Already for the observer who is in the moving car the light makes a longer course, as a part of "triangle".That is, whoever is in the moving car observes a greater path of the beam of light than the observer stopped at the station.
Therefore, since the two observers must measure the same speed for the light, the time, within this Jocaxian Train,Passes faster than to the observer who is standing at the station and sees the light making the smallest way.
Thus, in this case, time dilation suffers who is off the train at rest, ie the time passes faster to the observerOn the train in motion: the one who watches the light makes a longer journey.
Paradox
So this mental experiment shows that we have a paradox in restricted relativity, the same physical train,The same observers, suffer a temporal dilation that depends on where
the light comes from, whether inside or outside the train !!
References:The Twins Paradox:https://social.stoa.usp.br/paradoxosrelat/blog/paradoxo-das-gemeas
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O Trem Jocaxiano
Por Jocax Novembro/2016
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Resumo: Este artigo mostra duas situações bastante simples e análogas em relação ao experimento mental clássico
(conhecido como o 'Trem de Einstein') que explica a dilatação temporal e depois aponta uma contradição entre elas.
O Trem de Einstein
É familiar a todo estudante de teoria da relatividade restrita a experiência mental que mostra
a dilatação temporal ocorrendo quando se postula a invariancia da medida da velocidade da luz.
Podemos ver, a seguir, alguns links de sites com exemplos:
O trem de Einstein e a dilatação do tempo:
1- http://acervo.novaescola.org.br/ciencias/fundamentos/einstein-teoria-relatividade-dilatacao-do-tempo-605460.shtml
2- http://www.infoescola.com/fisica/dilatacao-do-tempo/
3-http://alunosonline.uol.com.br/fisica/dilatacao-do-tempo.html
Podemos ver, nestes exemplos clássicos, que o observador que vê o feixe de luz ir e voltar pelo mesmo caminho em seu referencial,
(nestes exemplos o observador que se encontra dentro do vagão onde também se encontra a fonte de luz)
calcula um tempo menor para o percurso da luz do que o observador que observa a luz fazendo um caminho mais longo,
como parte de um "triângulo" (neste caso, o observador na estação).
Por isso, o relógio do observador que está no vagão anda mais devagar em relação ao observador que o que está parado na estação
(que mede um tempo maior para o percurso da luz), de modo que, para ambos, a velocidade da luz seja a mesma (=c).
Este Fenômeno este é conhecido como "dilatação temporal".
( Resumindo sofre dilatação temporal quem observa a luz fazer o menor caminho, neste caso, quem está dentro do trem em movimento ).
Tudo muito didático e simples. Eis que então surge o Trem Jocaxiano .
O Trem Jocaxiano
O trem jocaxiano nada mais eh que o velho trem de Einstein com um belo furo no chão ! :-)
Quando o trem passa , uma lanterna, parada no solo da estacao, emite um feixe de luz através do furo e entra no trem em movimento bate no teto espelhado do trem
e volta para a mesma lanterna que emitiu o feixe(se o furo for suficientemente grande).
Ou seja, quando o trem jocaxiano passa, a luz entra pelo furo bate no teto e volta pra lanterna fazendo um vai e volta semelhante
ao Trem de Einstein mas, quem está na estação agora é que observa a luz ir e voltar pelo mesmo caminho (o caminho mais curto!).
Já para o observador que está no vagão em movimento a luz faz um percurso mais longo, como uma parte de "triângulo".
Ou seja, quem está no vagão em movimento observa um caminho *maior* do feixe de luz do que o observador parado na estação.
Portanto , como os dois observadores devem medir a mesma velocidade para a luz, o tempo, dentro deste Trem jocaxiano,
passa mais rápido do que para o observador que está parado na estação e vê a luz fazer o menor caminho.
Assim, neste caso, sofre dilatação temporal quem está fora do trem em repouso, isto é o tempo passa mais rápido para o observador
no trem em movimento: aquele que observa a luz fazer um caminho mais longo.
Paradoxo
Portanto este experimento mental mostra que temos um paradoxo na relatividade restrita, o mesmo trem físico,
os mesmos observadores, sofrem uma dilatação temporal que depende de onde parte a luz , se de dentro do trem ou fora dele !!
Referencias:
O Paradoxo das Gemeas:
https://social.stoa.usp.br/paradoxosrelat/blog/paradoxo-das-gemeas
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