مفارقة التوأم. تبدأ هذه المفارقة بقصة طريفة بأنه لو سافر أحد توأمين على سفينة لمدة عشرة أعوام بسرعة قريبة جدا من سرعة الضوء - مثلا - فسيجد ابنه المولود حديثًا قد أصبح عمره عشرين عامًا، أو أن أخيه التوأم يكبره بأقل من عشرة أعوام
(اعتمادا على مدى قرابة سرعة المسافر من سرعة الضوء). تسببت هذه المسألة في تخبط الكثير من المقبلين على تقبل مفاهيم النسبية وظن البعض بأن هذه هي المفارقة. السبب في ذلك يعود إلى التفسير الخاطئ لها. في النسبية لا يستطيع أي من المراقبين تمييز المتحرك من الثابت سوى نسبيا. معنى ذلك أن المراقب على السفينة مثلا كان يبدو لأخيه التوأم متحركا مع السفينة بسرعة قريبة من سرعة الضوء بينما العكس تماما كان يظهر من وجهة نظر المسافر حيث أنه كان ينظر من خلال نافذة السفينة والتي تعتبر موطنا ساكنا بالنسبة له فيلاحظ أن أخاه التوأم على الأرض هو الذي كان يتحرك مع الأرض مبتعدا بسرعة قريبة من سرعة الضوء. هنا تكمن المفارقة الحقيقية للتوأم حيث أن كلا منهما يعتقد بأن الآخر هو من سيكبر في السن.
في الفيزياء، تعد مسألة مفارقة التوأم أو التوأم النقيض مسألة فكرية في النسبية الخاصة، وفيها يقوم أحد التوأمين برحلة إلى الفضاء بواسطة صاروخ فضائي عالي السرعة ثم يعود إلى موطنه ليكتشف أنه قد أمضى عمراً أقل من أخيه التوأم الذي ظل على الأرض. تبدو هذه النتيجة كلغز محير لأن كلا من التوأمين ينظر للآخر على أنه مسافر بالنسبة للآخر، وهكذا، ووفقا للتطبيق الساذج لتباطؤ الزمن، فإن كل منهما يفترض أن يكتشف أن الآخر قد عمر أكثر منه على نحو متناقض.
في الحقيقة لا تمثل النتيجة مفارقة بالمعنى الحقيقي، نظراً لأنه من الممكن حلها في مجال الإطار القياسي للنسبية الخاصة. لقد تم بالفعل التحقق من ذلك عمليا بالاستعانة بقياسات ساعات سيزيوم ذرية دقيقة داخل طائرات محلقة في الجو وكذلك الأقمار الاصطناعية.
بدءً ببول لانجفان عام 1911، أصبح هناك العديد من التفسيرات لهذه المفارقة، العديد منها اعتمد على عدم وجود تعارض، ولأنه لا يوجد تماثل فإن توأما واحدا فقط يكون قد خضع لتسارعات وتباطؤات في رحلته، وبالتالي التفريق بين الحالتين.
. أحد روايات الجدل في عدم التماثل التي جاء بها ماكس فون لاوه في 1913 كانت أن التوأم المسافر يستخدم إطارين عطاليين: أحدهما لدى ابتعاده في الرحلة والآخر لدى عودته. على ذلك فإن التبديل بين الإطارين كان سبباً في الفرق وليس التعجيل..
التفسيرات الأخرى تأخذ التسارع بعين الاعتبار. استعان كل من آينشتين، بورن ومولر بتباطؤ زمن الثقالي لتفسير مسألة العمر بناء على تأثيرات التسارع. يمكن استعمال كل من النسبية الخاصة والتباطؤ الزمني الثقالي لتفسير تجربة هافيلي-كيتنغالتي استعملت لقياس تباطؤ الزمن بواسطة ساعات ذرية دقيقة موضوعة على طائرات محلقة.
المصدر:
http://en.wikipedia.org/wi
