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  • 1 # 兔肉菌

    我們先來看看雙生子佯謬:

    有一對雙生兄弟,哥哥登上一宇宙飛船作長程太空旅行,而弟弟則留在地球。結果當哥哥回到地球后,他發現自己比留在地球的弟弟更年輕。

    這個思想實驗並沒有結束。因為以地球為參考,可以認為宇宙飛船高速移動進行了一場星際航行。這樣哥哥比弟弟年輕。反過來可以看作飛船靜止,地球飛出去進行了一場星際航行。這樣看來就是弟弟年輕啦!

    怎麼會有這樣互相矛盾的結果?

    既然是佯謬,那肯定上面的推論是不正確的。那麼錯在哪裡?

    實際上,哥哥比弟弟年輕的結論才是正確的。因為哥哥乘坐的宇宙飛船在飛行時,經歷了真實的加速運動!而弟弟沒有。經歷真實加速運動的物體,它的時間才會變慢。

  • 2 # 科學認識論

    雙生子佯謬早就解決了。是用實驗解決的,同時愛因斯坦也給出了相應的解釋!

    在狹義相對論中,我們可以得到一個時間膨脹公式。該公式表明:物體運動速度越快,其時間流逝的越慢!

    但是這樣的解釋還是很模糊!嚴格來說,現在有兩個人,一個小明一個小華。小華如果以光速的99.99...%倍飛行,那麼在小明看來,小華手上的手錶將變得無限慢,但是小華自己卻感覺一切正常。時間變慢,是觀察者對另一個相對於自己高速運動的物體來說的,運動者本身察覺不到絲毫改變!

    時間膨脹必然會導致一個“問題”,那就是雙生子佯謬。

    小明和小華是一對雙胞胎。小明留在地球上,小華搭載在接近光速的飛船中遠離地球飛去。那麼在小明看來,小華的時間過得好慢,飛船裡的所有事物的程序都好慢。如果小華再次回到地球,或許他自己還是年輕小夥子,而他的孿生兄弟小明則會變成耄耋之年的老人。

    雙生子佯謬表明:既然運動是相對的,那麼站在地球的小明可以以小華為參照物,那豈不是小明在接近光速運動,小華則靜止不動!那為什麼只是小明變老,而不是小華變老呢?

    事實上,實驗已經解釋了雙生子佯謬。在國際空間站常年高速飛行的宇航員,還有μ介子的壽命都證明:只是宇航員和μ介子的時間變慢了,而不是地球上的人類!

    其實科學家這時候也很懵圈,難道相對性原理錯了嗎?

    其實解決雙生子佯謬很簡單,只需要額外的做一個規定就行!

    小明和小華是雙胞胎,誰有加速運動,則誰的時間就膨脹了。小華坐宇宙飛船航行再返回地球,必然有加速行為,則他的時間膨脹了。如果他要返回地球,飛船必然要減速。減速就可以體現出慣性。比如飛船內部的物體就行剎車一樣衝撞在了前面。 而地球上的小明不會出現這種情況。

    這時候科學家就規定:兩個物體有相對運動,誰體現出來加速行為(減速是負方向加速行為),那麼誰的時間就變慢!

    就這樣,雙生子佯謬被完美解決了!

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