您现在的位置是:首页 >要闻 > 2024-05-16 01:31:39 来源:

双生子佯谬解决了吗(双生子佯谬)

导读 大家好,我是小夏,我来为大家解答以上问题。双生子佯谬解决了吗,双生子佯谬很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、佯谬(yáng mi...

大家好,我是小夏,我来为大家解答以上问题。双生子佯谬解决了吗,双生子佯谬很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、佯谬(yáng miù)就是指看上去是一个错误,但实际上不是。双生子佯谬是狭义相对论中的一个最著名的佯谬。因为按照狭义相对论,在运动的物体中的时间会变慢,当运动达到光速时,时间就停止了。双生子佯谬是这样的:假设有一对孪生兄弟,其中一个以接近光速运动一段时间后返回,他将会比他那个没有运动的兄弟看起来年轻一些。但实际上,从完全相对的角度上说,这个人在运动的时候,他的兄弟也相对他做同样的运动,那么究竟是哪一个更老些?或是一样老呢?

2、在相对论中每位观察者都具有自身的时间测度.这都会导致所谓的双生子佯谬. 假设A和他的双胞胎兄弟B同时出生, 现在A出发进行空间航行,飞船的速度接近光速(c),而B留在地球上,因为速度接近光速,所以在地球上的B看来,A的时间流逝的比较慢,这样在A返回的时候B将会觉得他比A衰老。然而,从A的角度看,B相对他做同样的运动, 从而会觉得他比B衰老。实验证明,类似的情况下不论在哪个参考系中看,B都比A衰老。

3、这个结果似乎与狭义相对论矛盾:双生兄弟中的每一个人都认为对方相对于自己运动,因此由于时间膨胀的作用,每一个人都认为对方应该比自己年轻。狭义相对论指出所有观测者都有同等意义,没有任何一个参考系(frame of reference)是会获得优待的。因此旅行者会预期回到地球后会看见比他更年轻的双生兄弟,但这就与他兄弟的想法恰好相反。

4、但实际上旅行者的期望是错误的:狭义相对论并没有说所有观测者都有同等意义,而是只有在惯性系中的观测者(即没有进行加速运动的观测者)才有同等的意义。但宇宙飞船在旅途中亳无疑问是至少加速过一次的,所以旅行者并不是惯性系。反之,留在地球上的兄弟在整个航程中都是在惯性系之中(如果忽略源自地球质量及移动所带来的相对较小的加速度),所以他能够把他跟他兄弟分辨开来。

5、有些人在解决这吊诡时会认为狭义相对论并不能够用于加速中的物体,而只可使用广义相对论,这是不正确的。举个例说,该对双生兄弟的年龄是可以借着求时空间隔(spacetime interval)在他们任何一个惯性系中所行走的时空路径(这些路径被称为世界线(worldlines))上的积分来准确地计算出来的。近似的方法可以用来计算一加速中的宇宙飞船的相对性行为(参看相对性火箭)。狭义相对论唯一不适用的情况是当重力的影响是不能被忽略的时候,这时就真的需要用到广义相对论。

6、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),而且能够透过实验来验证:科学家能够在地面上探测到大气层上层产生的μ介子。如果没有时间膨胀,那些μ介子在未到达地面之前就已经衰变了。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。