双生子佯谬是相对论的典型效应（双生子佯谬）

大家好,小霞来为大家解答以上的问题。双生子佯谬是相对论的典型效应，双生子佯谬这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧！

1、双生子佯谬解释为：不同惯性系中，绝对同时无意义。

2、就象相隔300万公里，我看到你的钟比我的慢10秒，你看到我的钟比你的慢10秒，如果你不相信光的传播需要时间，你就会认为这个非常矛盾。

3、由于地球可近似为惯性系，甲要经历加速与减速过程，是变加速运动参考系，真正讨论起来非常复杂，因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题，被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。

4、如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了，只是要用到许多数学知识和公式。

5、在此只是用语言来描述一种最简单的情形。

6、不过只用语言无法更详细说明细节，有兴趣的请参考一些相对论书籍。

7、我们的结论是，无论在哪个参考系中，甲都比乙年轻。

8、因为甲是经过加速的，你看刚开始在地球上，于乙的相对速度为0，而后来速度接近光速了（注意是接近）。

9、为使问题简化，只讨论这种情形，火箭经过极短时间加速到亚光速，飞行一段时间后，用极短时间调头，又飞行一段时间，用极短时间减速与地球相遇。

10、这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。

11、在地球参考系中很好讨论，火箭始终是动钟，重逢时甲比乙年轻。

12、在掉头过程中，地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周，到达火箭的前方很远的地方。

13、这是一个"超光速"过程。

14、只是这种超光速与相对论并不矛盾，这种"超光速"并不能传递任何信息，不是真正意义上的超光速。

15、如果没有这个掉头过程，火箭与地球就不能相遇，由于不同的参考系没有统一的时间，因此无法比较他们的年龄，只有在他们相遇时才可以比较。

16、扩展资料：有一对双生兄弟，其中一个跨上一宇宙飞船作接近光速的长程太空旅行，而另一个则留在地球。

17、结果当旅行者回到地球后，我们发现他比他留在地球的兄弟更年轻。

18、这个结果是由狭义相对论所推测出的（移动时钟的时间膨胀现象），而且是能够透过实验来验证：我们能够探测到于大气层上层产生的μ介子。

19、如果没有时间膨胀，那些μ介子在到达地面之前就已经衰变了。

20、火箭掉头后，甲不能直接接受乙的信息，因为信息传递需要时间。

21、甲看到的实际过程是在掉头过程中，地球的时间进度猛地加快了。

22、在甲看来，乙先是比甲年轻，接着在掉头时迅速衰老，返航时，乙又比自己衰老的慢了。

23、重逢时，自己仍比乙年轻。

24、也就是说，相对论不存在逻辑上的矛盾。

25、参考资料来源：百度百科-双生子佯谬双生子佯谬解释为：不同惯性系中，绝对同时无意义。

26、就象相隔300万公里，我看到你的钟比我的慢10秒，你看到我的钟比你的慢10秒，如果你不相信光的传播需要时间，你就会认为这个非常矛盾。

27、双生子佯谬是一个有关狭义相对论的思想实验。

28、内容是这样的：有一对双生兄弟，其中一个跨上一宇宙飞船作接近光速的长程太空旅行，而另一个则留在地球。

29、结果当旅行者回到地球后，我们发现他比他留在地球的兄弟更年轻。

30、这个结果是由狭义相对论所推测出的（移动时钟的时间膨胀现象），而且是能够透过实验来验证：我们能够探测到于大气层上层产生的μ介子。

31、如果没有时间膨胀，那些μ介子在到达地面之前就已经衰变了。

32、扩展资料：很多人多多少少都知道双生子佯谬的关键就是那个加速减速的过程，而狭义相对论针对的是惯性系，所以有些人认为双生子佯谬涉及加速度，所以必须用广义相对论来解决。

33、解决双生子佯谬的关键确实是在那个加速减速的过程里，但是，除非是你想搞清楚它加速减速每个时刻的过程（这时候必须用广义相对论），否则，这原本就是一个狭义相对论的问题。

34、参考资料来源：百度百科-双生子佯谬可以这样解释：根据爱因斯坦的意思，不同惯性系中，绝对同时无意义。

35、就象相隔300万公里，我看到你的钟比我的慢10秒，你看到我的钟比你的慢10秒，如果你不相信光的传播需要时间，你就会认为这个非常矛盾。

36、同理，在不同的惯性系中，哥认为弟比自己年轻，弟认为哥比自己年轻，这也是的确存在却又不容易理解的，只有兄弟俩走到一起才能比较到底谁更年轻。

37、互相高速远离的兄弟俩都认为对方比自己年轻是成立的，那么，如果坐飞船的那位返回来，走到一起又会怎样呢？具体分析 是这样：飞船往返，速度的方向改变了，坐标系也变了，不是同一个惯性系，所以对飞船上那位来说，有个时空变换的问题。

38、如果飞船上那位飞出去的时候把自己的飞船当惯性系，那么，对他来说，几年以后，自己比地球上的兄弟大，但地球已经以近光速飞出几年了，要想重逢，自己就必须以更接近光速的速度去追那个仍以近光速远去的地球，在这个过程中，自己比地球上的兄弟老得更慢，虽然在刚开始追时自己比兄弟大，但要追上那位兄弟，需要漫长的年月，在这期间，因为自己的时间慢太多了，以至于虽然兄弟的时间也慢，但到追上时，兄弟还是比自己老了。

39、如果飞船上这位在返回时仍以自己的飞船当惯性系，又会怎样呢？这就会导致他从一个惯性系进入另一个惯性系，不同惯性系中绝对同时无意义，也就是说，他在原来那个惯性系所认为的时间和空间现在都已经变了。

40、假如他进入返回地球的惯性系时对以前的事暂时失忆了，现在只能看到地球在向自己高速飞来，地球上有个跟自己长得很象的看上去比自己还年轻的人，那么如果此时他来研究地球及地球上这个人和他的孪生兄弟，就会发现：很早很早以前在地球上有一对孪生兄弟，因为地球在高速飞行，所以他们长得很慢；在这对孪生兄弟还年轻的时候，有一天，其中一个兄弟乘坐一艘飞船以比地球还快的速度向自己飞来；经过漫长的岁月，地球上那个已经老了，不过因为光的传播需要时间，现在能看到的地球上的那位其实看到的是很久很久以前的影像，现在他实际上已经是一位老大爷；地球要不了多久就会到自己面前了；而乘飞船的这位，刚刚到自己身边停下来，因为飞船比地球更快，所以他长得更慢，现在年龄恰好跟自己一样大——这时突然发现到自己身边的这位原来就是自己。

41、双生子佯谬：一个有关狭义相对论的思想实验你们母女。

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