双生子佯谬，介绍一下双生子佯谬

1，介绍一下双生子佯谬

比知有一对双胞胎，哥哥和弟弟都是20岁，哥哥坐在以光速运动的飞船上，在宇宙中飞一年，回来你会发弟弟己经80岁了，而哥哥才21岁。

介绍一下双生子佯谬

2，关于双生子佯谬

好吧，这是惯性系与非惯性系的问题，简而言之，从飞船上观察，它要转向时的减速和加速加速度非常大，此时飞船上的时间流逝的快，这个效应超过了中间匀速飞行时地球时间流逝快的效应

双生子佯谬不是说火箭的速度改变而发生年龄的改变首先必须假设b做的火箭一直做惯性运动，才能在惯性系中用洛伦茨变换得出其t的变小比例如果b是从地球上坐火箭出去，（中间这段时间必须以极大的速度运动）然后再回来，那么他不能做减速降落到地球上，这样的结果b才比a年轻很多，而这种年轻仅仅是以b的眼睛来看的；反之，a看到b的时候也觉得自己比b年轻很多而如果b经过一个非惯性的阶段，通过减速运动降落到地球上的话，两个人的年龄是一样的

关于双生子佯谬

3，双生子佯谬

由于运动是相对的，所以地球看飞船的人觉得他慢，飞船上的人看地球的人也是觉得慢，不仅如此，他还会看见整个宇宙都比自己慢。那么到底谁最后会真正变慢？飞船不停下来是不能比较的，因为两者参考系不一样，钟的快慢必须两者都位于同一参考系下比较才能有实际意义，而停下来这个过程是减速，即动钟参考系必须发生改变，参考系发生改变那个钟就是真正变慢的钟，即动钟变慢，1是正解，谁看起来都是这个结果。根据等效原理，加速、减速与引力是不可区分的，而引力可以令时间变慢，所以加速、减速都可以，而且加速、减速两个过程对时间的影响是不能抵消的，都是变慢，就算往返一次也都是变慢，总之任何变速的动作都只能令时间真正的变慢，决不会变快。 --------------------------------超光速也用上了？话说超光速时间还倒流呢。不过没有任何物理理论支持超光速的观点。 --------------------------------楼主说的有点偏差，惯性系是没有加速的，加速的是非惯性系。你说的应该是以动钟本身作参考物。如果动钟比较自大，它在加速的过程中完全可以说自己的火箭能令整个宇宙都在加速，因为从它自己看来确实是这样。但这里，能感到被加速的不是周围宇宙，而是它本身，它被加速的感觉就跟它停留在某个星球上面一样，所以变慢的还是动钟。 --------------------------------说过是看起来这样而已，从宇宙其它地方看他以及他看外面宇宙都一样。对加速的感觉不是用眼看，是身体的感觉，甲板会推着他，他也感觉到自己的重量，不是失重。而且如果他拿个杯子，在飞船加速的情况下松手，杯子就会掉甲板上打破。如果他根本看不见外面，他会认为自己处于引力场中，引力场本身就是非惯性系。而且，决定性的是，对于他来说，周围都像在“往下掉”，周围的宇宙像处于一个大引力场之中一样，而只有他在这个引力场之中没有“掉”，他跟周围宇宙的参考系就不一样，能在引力场中不往下掉的钟就会变慢，跟我们地球上的情况一样。

绝对是1我去查了查『时间简史』，好像并没有提供类似3的结论。讨论参照系，没有意义。因为B最后是回到了原地。也就是说B最终使用了A的参照系。我们需要的也是最终他们俩在同一参照系下的对比。所以B在那之前使用什么参照系，没有讨论的必要。关键是这件事情已经被实验证明了。好像是有人带着一个足够精确的原子钟座飞机。然后回到原地，发现时钟的确是慢了。

哇，讨论很激烈呀，呵呵我只来发表一下自己的意见，至少那时候我看了这个谬论觉得这样想很好就是，要看是谁来比较的因为，你要想比较两个人的年龄，必须去找个人吧，如果不是人就无法来比较了，想想看~~或者说，楼主可以把这个人当做这整个事件的观察者以及判断者（肯定是要存在的）那么，这个样谬的关键在于它没有说明这个所谓的观察者是在哪个惯性系之中（就是他以之为参考的那个惯性系）我们设它是C,那么，加入一开始，C就和A呆在地球上，那么，等到飞船归来，它会认为B年轻了如果C和B一起上了飞船，那么回来时，他会认为地球上的A年轻即使最后的比较地点是在地球上，C也回到了地球，但是，由于他经历了非惯性系加速导致的时空效应，它的时空观是和一直呆在地球上是不一样的这样子一想就没问题了，如果C既不是在地球上也不是在飞船上，而是在另外一个系统之中，地球和飞船都相对于它加速运动，那么他会认为AB一样年轻（前提是两个系统的加速是反向等效的）哎，学艺不精，具体的证明我是无法给出了；不知道楼主赞同吗？

首先，从未来的角度来看，我们现在及以前的科学理论是不全面的或部分错误的。所以，要现在来解决未来的问题，需要的是：想象力！一，光年是一个长度单位，不是时间单位。二, 时间和长度是两个无关的量。三，超光速是可能的。先回答楼主的问题：两个人一样年轻，衰老的时间是一样的。 1，飞船接近并低于光速，当B回到地球的时刻（瞬间），A看到年轻的B，但B会慢慢变老（一段时间内），最终和A一样。 2，飞船以超光速飞行，当B回到地球的时刻（瞬间），A看到和自己一样的B，但B会急剧的变年轻（类似音爆，暂称为视爆）然后会变老和A一样。 3，其实，在1，2中，B一直和A一样的慢慢变老。我们看到的，只不过眼睛骗了我们，光骗了我们。举个例子：一个飞机以超音速飞行，并从1数道10。我听到的却是10到1的倒数，我们听到了过去吗，显然不是。难道我们超越光速就回到过去了吗？ 4，看到有人说飞船一直飞和转弯飞回来的问题。其实是这样的，如果一直飞，B回不到地球，但B的光会传播回来，A看到B会慢慢变老;如果转弯飞回来，B会在飞回地球的路上看到从前的自己，仅仅是看到，探测不到实体的飞船。 5，在超光速的时候会出现视界的压缩，引起视爆，使人的视觉倒退和视觉突跳。在可预见的未来，我们将以超光速来探索宇宙；在不可预见的未来，我们将以空间隧道或其他方式来探索宇宙。

答案绝对是1.从A看,B在快速运动,根据时间膨胀规律可知A看到的B比他年轻.从B看,B在飞行过程中相对于自己不动,A相对于他在以飞船的速度运动.这时A比B年轻.但飞船准备调头回去时,在它掉头的一瞬间,他自己没有动,但A相当于从飞船后面饶了一个半圆一下子到了飞船前面.这就是一个理论上的超光速(这一点非常重要,理解了就攻破问题了),所以在B看来A就迅速衰老,大幅度地衰老.调头之后,在B看来A又以飞船的速度运动,A的时间又变慢.但由于之前的大幅度衰老,所以当B最终回到地球时还是发现自己比A年轻.呵呵以上答案只针对直线运动，至于圆周运动或其他的什么曲线运动三角形四角行5边形等等还有待讨论，因为这样的路线实在太过复杂楼主啊，你说B感觉自己是惯性系那他周围就是非惯性系了？这是什么逻辑？既然他是匀速运动，那不论从哪个角度看自己和外面都是惯性系．至于你说的近似惯性系大概是指速度没有绝对匀速吧？这种说法无意义饿

这只是一种理论，而这种理论和爱因斯坦相对论观点是不一致的这样，我给你举个例子假如有一对双胞胎，其中一个乘飞船离开地球，飞船的速度可以使地球上的时间流逝是原来的1/10；另一个呆在地球上。飞船飞往一个距地球遥远的星球，飞行10年后返回。设留在地球上的人为a，乘坐飞船的人为b。飞船返回后问：1，无论从哪个参考系看，b都比a年轻 2，设地球为惯性系，则b比a年轻；设飞船为惯性系，则a比b年轻 3，无论从哪个参考系看，a和b一样年轻。按双生子佯谬，应该选1，而你则认为是选2 我来给你做下分析如果坐飞船的人一直均速飞下去（不停）这样的话飞船上的人会比地球上的人年轻但是只要这个飞船返回地面就要转向这样的话他个人的绝对时间就会增加消逝的速度等到达地面时两人的面貌一样！再通俗的讲就是做飞船的人只能以均速向一个方向飞去不能停下来这样他才会老的慢但是只要他减速或者转向回来他的绝对时间瞬间就会发生180度大转弯等他回到地面就会和他的孪生兄弟一样的年轻。这个问题去《时间简史》里霍金老先生曾做过答案！

双生子佯谬

4，帮忙解释一下双生子佯谬

双生子佯谬 twin paradox 　　狭义相对论中关于时间延缓的一个似是而非的疑难。按照狭义相对论，运动的时钟走得较慢是时间的性质，一切与时间有关的过程都因运动而变慢，变慢的效应是相对的。于是有人设想一次假想的宇宙航行，双生子甲乘高速飞船到远方宇宙空间去旅行，双生子乙则留在地球上，经过若干年飞船返回地球。按地球上的乙看来，甲处于运动之中，甲的生命过程进行得缓慢，则甲比乙年轻；而按飞船上的甲看来，乙是运动的，则乙比较年轻。重返相遇的比较，结果应该是唯一的，似乎狭义相对论遇到无法克服的难题。　　事实上双生子佯谬并不存在。狭义相对论是关于惯性系之间的时空理论。甲和乙所处的参考系并不都是惯性系，乙是近似的惯性系，乙推论甲比较年轻是正确的；而甲是非惯性系，狭义相对论不适用，甲不能推论乙比较年轻。其实根据广义相对论，或者甚至勿须用广义相对论，设想一个甲相对乙作变速运动的特殊过程：很快加速-匀速-很快减速然后反向很快加速-匀速-很快减速，按照狭义相对论，仔细考虑其中的时间延缓和同时性的相对性，可以得出无论从甲或乙分析，结论是相同的，都是飞船上的甲要比乙更年轻。乙留在地面等待甲，甲乘飞船作太空旅行，甲所乘坐的飞船在启动、调头、减速降落这些过程的加速、减速，都是相对于乙所在的惯性系而言的，所以这些过程没有什么附加的特殊效应，又因这些过程的时间都很短，所以可以将其忽略；而认为甲及其所乘坐的飞船静止不动，乙在飞离甲及甲所乘坐的飞船时，乙在启动、调头、减速这些过程的加速、减速，是相对于甲所处的非惯性系而言的。按照广义相对论的等效原理，相当于考察乙的运动的参考系中有一个引力场，虽然甲和乙都处在这一引力场中，但因他们在引力场中所处的位置不同，因而引力场对他们的影响也就不同。在乙启动及减速降落时，甲和乙距离较近，他们的引力场势相差不大，引力场对他们时间的流逝的影响也相差不大，所以仍可将这部分较短的时间忽略。而在乙调头时，由于甲和乙的距离非常遥远，这时乙的引力场势远高于甲，它使乙的时间比甲流逝得要快的多，或者反过来说，它使甲的时间比乙流逝得要慢的多。这一影响超过了乙相对于甲匀速运动期间速度v对时间的影响，使乙飞行归来与甲会合时，乙仍然要比甲变老了。所以乙调头这一过程在考虑“双生子佯谬”问题时是不能忽略的。运用广义相对论进行计算的结果，可知乙飞行归来与甲会合时，甲仍然是21岁，而乙是90多岁。 1966年用μ子作了一个类似于双生子旅游的实验，让μ子沿一直径为14米的圆环运动再回到出发点，实验结果表明运动的μ子的确比静止的μ子寿命更长。　　1905年9月，德国《物理年鉴》杂志刊登了一篇《关于运动物体的电动力学》的论文，它宣告了狭义相对论假说的问世。正是这篇看似很普通的论文，建立了全新的时空观念，并向明显简单的同时性观念提出了挑战。我们知道由爱因斯坦狭义相对论可以得出运动的物体存在时间膨胀效应。在1911年4月波隆哲学大会上，法国物理学家P．朗之万用双生子实验对狭义相对论的时间膨胀效应提出了质疑，设想的实验是这样的：一对双胞胎，一个留在地球上，另一个乘坐火箭到太空旅行。飞行速度接近光速，在太空旅行的双胞胎回到地球时只不过两岁，而他的兄弟早已死去了，因为地球上已经过了200年了。这就是著名的双生子详谬。双生子佯谬说明狭义相对论在逻辑自恰性上还存在不完善的地方。本文正是以时间膨胀效应为线索对狭义相对论做进一步的探讨，分析双生子佯谬产生的原因。　　首先让我们来看一个例子。假设我们一家来到了美国科学家伽莫夫笔下汤普金斯先生曾经梦游过的城市，在这座城市里由于速度极限（光速）很低，所以相对论效应非常显著。来到这座城市后，我们进了一家瑞士钟表店，每人选了自己喜欢的一块表并要求营业员把三块表的时间调成一致。随后，我们来到了一家游乐园，其中一个游乐项目是乘坐光速飞车，其实飞车的速度并没有达到光速。我站在起点A处，帮儿子把安全带系牢，儿子高兴地坐在A点的光速飞车里。我妻子站在终点B处，A与B之间的距离为L。车马上要出发了，我下意识地对了一下自己和儿子的表，时间一分一秒都不差。抬头再看终点处妻子的表，我发现妻子的表比我的表慢了一些。来不及多想车已经象离弦的箭一样冲了出去。我突然发现儿子的表越走越慢，当然是相对我的表而言，最后到达终点时与我妻子的表一致了。看来瑞士表的质量也不怎么样，我打算玩完回去后把表给退了。在回来的路上我看了一眼妻子和儿子的表，奇怪！怎么我们的表显示的时间分秒不差，我明明看见他们俩的表比我的慢了呀！我把我的发现告诉了我的妻子，她说她也觉得挺奇怪的，但是与我所说的现象稍有些不同。在终点处，她发现我和儿子的手表都比她的表慢了，但当儿子乘坐飞车向她驶来时，儿子的表却变得越来越快，最后到达终点时竟与她的表一致了。这时候儿子也加入了我们的谈话，他告诉了我他的发现，他是这样描述的，在起点处他发现爸爸的表跟他的表时间是一致的，妈妈的表走得比他的慢，当车运动起来后，爸爸的表变慢了而妈妈的表比原来快了，最后当他到达终点时妈妈的表与他的表又一致了。　　从上面这个例子中，我们看到由于三个人所处的状态不同，得出的结论也大相径庭。但都有一个共同的特点，就是每个人都是以他本人的时间为基准作出判断的。我们知道光速是有限的，光在空间运行是需要时间的。当所研究的对象涉及到空间大尺度范围或当物体运动的速度大到可以与光速相提并论时，光通过空间两点所需的时间就不能不考虑进来，这样通常在小尺度低速度情况下被认为是同时发生的两个事件就不能再认为是同时的了。爱因斯坦也正是从时间的同时性入手，提出了狭义相对论。在我们生活的宇宙中，时间是非物质的量，它是为了描述物体运动而人为引进的一个物理概念。经典物理对时间是这样定义的“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地，与任何其他外界事物无关地流逝着”。这一定义在研究空间小尺度范围或低速运动的物体时，无疑是正确的，因为它暗含这样一个概念即时间的同时性是绝对。但在研究空间大尺度范围或高速运动的物体时，这一定义是否仍然有效，取决于对时间的同时性是如何定义的，同时还要看空间两点两个事件发生的时间是如何记录的。　　假设有两个完全一样的钟被放置在AB两地。我们可采用中点对钟法将两地的钟校准。我们说发生在AB两地的两个事件是同时的，如果AB两地的钟所指示的时间是一样的话。这个结论暗含有这样一个条件即在AB两地分别有两个观察者记录本地事件发生的时间，然后再将两个时间进行对比，判断这两个事件是否是同时发生的，判断的结果与AB两地的位置无关。从这个意义上说时间的同时性是绝对的。我们再看另一种情况，我们仍采用同样的方法将AB两地的钟校准。从A点观察AB两地同时发生的两个事件，得到的结论是A地的事件先于B地的事件，相差的时间与两地之间的距离有关。同理，从B点观察AB两地同时发生的两个事件，得到的结论则是B地的事件先于A地的事件。按照这个结论，时间的同时性又是相对的。所以说时间的同时性是相对的还是绝对的完全取决于时间是如何测量的。狭义相对论所涉及的是后一种情况。　　运动物体的情况又如何呢？假设有一枚火箭从A点运动到B点。火箭上装有校对好的时钟。我们仍采用中点对钟法在AB两点之间A1、A2、A3．．．放置一系列校对好的时钟，并在A1、A2、A3．．．的每一个位置上都设有一个观察员记录火箭经过的时间。一切就绪火箭出发了。在A点的观察员立刻发现火箭上的钟变得越来越慢了，时间变慢的速度与火箭的速度有关。而据A1、A2、A3．．．的观察员报告，火箭在通过他们所在的位置时，火箭上钟的指示与本地钟的指示是一样的。而在B点观察员则发现，在火箭未出发前，火箭上钟的指示已经比B点的时间慢了一些，但随着火箭逐渐接近，火箭上的时钟却变得越来越快，当到达B点时竟然与B点的时钟是一样的。如果在火箭里也有一个观察员，他会得到这样的结论即当火箭运动起来后，A点的钟变慢了，B点的钟变快了而沿途所经过的钟所指示的时间与火箭上的时间是一致的。在上面的例子中，火箭相对于A和B的运动方向是不同的，所以从A点和B点观察的结果也应是不同的，相对于A点时间是变慢了，相对于B点时间是变快了。时间是变快了还是变慢了取决于观察者与被观察的物体之间的距离是增加还是减少了，变快变慢的速度与两个物体之间的相对运动速度有关。下面我们将定量的分析上面的例子。　　我们仍用上面所举火箭的例子，将两个校准好的时钟分别放置在AB两地。火箭以速度V从A点向B点运动。AB两点之间的距离为S。令ΔT1为火箭经过AB两点时，在AB两点的观察员所记录的时间之差。令ΔT2为在A点的观察员记录火箭经过AB两点的时间差。当物体达到B点时，光返回A点所需的时间为AB之间的距离S除以光速C。根据以上条件，我们可以得到：　　ΔT2－ΔT1= S／C （1）　　S=V×ΔT1 （2）　　将（2）式代入（1）经过整理后得到；　　ΔT1=ΔT2÷（1+V／C）（3）　　分析（3）式我们可以看出，当火箭运动的速度V=C时，ΔT2=2×ΔT1；当火箭运动的速度V＜＜C时，ΔT1≈ΔT2，由于1＋V／C≥1，所以ΔT2≥ΔT1。我们得到一个结论，火箭上的时间变慢了即时间膨胀，当然这是从A点观察所得到的结论。如果从B点观察，结论又是怎样呢？我们仍然令ΔT1为火箭经过AB两点时，在AB两点的观察员所记录的时间之差，ΔT2为在B点的观察员记录的火箭从A点到B点的时间差，光从A点到B点所需的时间为S／C。与上面类似我们可以得到：　　ΔT1－ΔT2= S／C （4）　　S=V×ΔT1 （5）　　将（5）式代入（4）经过整理得到：　　ΔT1=ΔT2÷（1－V／C）（6）　　从（6）式我们可以看出，当火箭运动的速度V=C时，ΔT2为零，也就是说当你看到火箭出发时，火箭已经到了你跟前了；当火箭运动的速度V＜＜C时，ΔT1≈ΔT2，由于等式1－V／C≤1，所以ΔT2≤ΔT1。所以我们又得出一个相反的结论，火箭的时间变快了即时间收缩了。　　到目前为止，我们都是在基于光速不变这样一个前提下讨论问题的。光速不变假设是爱因斯坦从迈克尔逊-莫雷为证明以太存在所做的干涉实验的否定结果中得出的推论。在上面的讨论中，运动物体的速度V是这样得到的，在AB两地分别放置两个校准好的时钟，AB两地之间的距离为L。在A点记录物体出发的时刻，在B点记录物体到达的时刻，用两地之间的距离L除以两地所记录的时间差，就得到了运动物体的速度，这样计算的结果与两地之间的距离无关。当然还可以用另一种方法，在A点记录物体发出的时刻，在物体经过B点返回到A点时，记录物体到达的时刻，用两倍的距离L除以在A点记录的时间差，就得到运动物体的速度。这两种算法的结果是一样的。如果从A点来观察运动的物体在一去一回时速度是否是一样呢？用我们上面所得到的时间膨胀和时间收缩效应的结论，我们可以得出，物体在离开A点后，速度是变慢的，而当物体从B点返回时，速度又是变快的，当然这是从A点观察所得到的结果。　　狭义相对论还存在另外一种效应即尺缩效应。可以采用同样的方法，证明运动物体的长度随观察者与运动物体之间的距离的减少，还存在长度伸长的效应。通过以上讨论，我们清楚了，同时性是相对的还是绝对的取决于观察时间的方法，离开这一点强调同时性是相对的还是绝对的是没有意义的。即使按照同时性是相对的观点，时间除了膨胀效应外，还应有收缩的效应，所以说双生子佯谬本身是不存在的。如果能够帮助你解决问题，那么希望你点击“采纳”，举手之劳，将鼓励我们继续解答其他QQ网友的问题，谢谢