1樓：程楠
雙生子佯謬根本上是混淆了座標時和固有時，最關鍵的地方在於思考我們所談論的時間是什麼。雙生子佯謬裡（假設弟弟一直處在地球，哥哥飛出去又飛回來），哥哥弟弟所度過的時間，是隨他們一起運動的鐘走過的時間。對處在慣性系的弟弟而言，這就是弟弟建立的笛卡爾座標系中座標 的變化量；對變速運動的哥哥而言，鐘走過的時間不是某個慣性系座標（笛卡爾座標） 的變化量。
首先，哥哥和弟弟的運動不是等價的，因為他們兩個可以通過做乙個實驗來區分自己是否處於加速狀態。比如說對於處於勻速運動的弟弟而言，任何區域性來看不受力的物體，總是勻速直線運動或者靜止，但是對於變速運動的哥哥而言，在某些時刻，區域性不受力的物體，會變速運動。因此他們總能通過一些物理實驗區分自己是否處於慣性系。
其次，狹義相對論裡面的慣性觀察者有乙個很特殊的地方在於，他可以用四個數 描述一件事的時空座標，這四個數滿足：
對於發生在觀察者相同位置的兩件事，這兩件事的時間座標 之差與和觀察者共動的時鐘時間的變化量相同
座標為 的兩件事時空間隔始終為
觀察者的位置始終為
從數學上來說，如果把時空看成乙個四維流形的話，這四個數就給出了時空流形的全域性笛卡爾座標，這個笛卡爾座標的時間分量有著隨觀察者共動時鐘時間變化量的物理意義，並且觀察者在這個座標下是「不動」的。值得指出的是，只有對慣性觀察者，這種座標系才存在，對於非慣性觀察者，這種座標系是不存在的。
現在回到雙生子佯謬這個問題上來。思考這個問題最好的辦法是拋開所有座標系的牽絆（狹義相對論裡面總是用上述對於慣性觀察者而言很特殊的參考係，這有的時候會給自己帶來很多麻煩）。
首先我們嘗試把觀察者的固有時「翻譯」成乙個時空流形上的幾何量。這個幾何量不是別的，就是觀察者在時空流形中運動的類時曲線的長度（這裡取 ）。具體原因也很簡單。
在觀察者運動的某個時刻，考慮乙個和他處在同一位置的瞬時相對靜止的慣性觀察者，在這個瞬時這個慣性觀察者鐘走過的時間 應該和觀察者的固有時 相同（因為他們相對靜止並且處於相同位置），而從這個慣性參考係的座標計算觀察者的時空距離變化，正好是 （用上面第二點） ，因此 ，進而有 ，即固有時變化量與世界線長度相同。
對於弟弟而言，他不受外力，因此走的是類時的測地線。對哥哥而言，他受外力，因此走的是一條類時的非測地線，這兩條測地線有相同的起點和終點，因此哥哥的類時的非測地線長度比弟弟類時的測地線長度短（因為廣相裡面測地線只是長度取駐點的線，在(1,-1,-1,-1)度規下是長度最長的線），所以哥哥度過的固有時更短，這就是通常意義下我們所說的哥哥的過的時間更短。
2樓：Haskely Gabriel
沒錯，加速在相對論裡是絕對的。
那要是哥哥一直走不回來呢，那他們就是認為對方年輕，反正距離那麼遠沒法直接互動，你也推不出物理上的矛盾；要想互動可以互發資訊，比如發祝幾歲生日快樂，這樣會有矛盾嗎，會算的話就發現資訊在路上花的時間恰好抵消所有矛盾，你說妙不妙
3樓：
地球人視角：飛船高速離去，急速變向，高速返回。回來之後開啟飛船看看，太空人已經變成肉餅了（急速變向，被壓死了）。
太空人視角：地球高速離去，急速變向，地球上的人該吃吃該喝喝，我怎麼站不穩了，完了我被壓在牆上了，好疼，嗯，哼哼，啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊（壓死了）。
4樓：自學生
用我發現了自己時間生命，是一對兩性聯絡原理的正中時間統一標準模型。未被確認理論觀點來回答問題。自己是兩性父母聯絡正中時間確定的生命模型。
無數個性核心生命基因和單一共性空間時間確定，是精子和卵子的兩性時間統一確定生命原理模型。如果存在雙卵時間生命空間，就是雙生子的兩性時間統一生命原理模型了。
5樓：楊昇山
雙生子問題是針對狹義相對論的時間效應提出來的。解釋也只能使用狹義相對論進行解釋。現在維相者搬出來廣義相對論說是飛船需要掉頭，存在加減速現象，是牛頭不對馬嘴。
就算有加減速現象，也是固定的時間長度，對長時間勻速運動的消耗的時間來說，所佔比例並不是相同的。再說，運動過程可以取樣的。不需要返回。
6樓：
原因在於沒有做飛船的那個人處於慣性系，而飛出去的那個人在非慣性係。
所以現在直接比較兩者的固有時的差別就行了。然而隨便挑選乙個慣性系都可以得出飛船的固有時在回家之後會更慢。也就是做飛船的人會更年輕。
注：只要在任意乙個慣性系中比較了兩者的固有時，那麼在其他的關係系中結論相同，這是因為固有時不依賴於慣性系的選取。這個結論可以由狹義相對論的公理推導出來。
現在看看什麼是固有時，世界線上兩個事件之間固有時的平方就是：
Δr平方減去Δt平方。
注：Δt就是兩個事件在慣性系中的時間差。Δr平方就是兩個事件在慣性系中的距離差。
因此只要是慣性系，那麼這個值就不會變，你代入洛倫茲變換就可以驗證這個結論。
7樓：快樂的小陽陽
用閔氏幾何解釋不比用理論解釋簡單的多嗎，畫兩條世界線解決，具體看大佬帖子
閔氏幾何是什麼？它是如何統一時空並極大簡化狹義相對論的？
8樓：Liang
這裡並沒有悖論，其實是涉及廣義相對論下的一條基本法則，即：
無拘束的粒子是在一條短程線上運動的。
這裡需要注意兩點，第一，運動不再是經典力學語境下空間中發生的位移，而是相對論語境下時-空中的運動；第二，短程線的定義不是空間中兩點距離最短的連線，而是：
沿著短程線從一點到另一點的間隔值是不變的，所有其他路線所經歷的間隔要麼全部都比它大，要麼全部都比它小。
在相對論中，對於低於光速的運動，短程線上的間隔會是最大值，且不同事件的間隔是類時間間隔，即時間的長短順序可以代表間隔的長短順序（時空間隔長的事件間經歷的時間也長）。在雙生子實驗中，如果我們指定地球連同留在地球上的弟弟是A，飛船連同乘坐其中的哥哥是B，實驗開始時的地球處在時空中的X點，若干年後A和B相聚時地球處在時空中的Y點。我們可以近似認為A是不受拘束的（並未損失或增加能量），則A即是沿著短程線從X到Y的；而B被強迫（所謂強迫是指依靠能量改變獲得了各種加速度）沿另一路徑由X運動到Y。
則B所經歷的間隔小於A，即B經歷的時間少於A，那麼哥哥回到地球後，會發現弟弟比他老。
其實，作為三維空間的生物，我們很難直觀理解四維時空的短程線。我們不妨考察乙個二維世界，以獲得一種直觀的感受。
假設我們上面提到的A和B都只能在乙個半徑為R的理想球體的二維球面上移動。它們最初都位於X點，雙生子實驗現在就等價於對比：A和B都沿各自路徑回到X點，誰經歷的路程長。
根據短程線的定義可知，經過X的短程線是所有線段中的最大值，即球體的赤道周長。如果A不受拘束，即A始終沒有偏離它初始的運動方向，那麼它的運動路徑必然是一條短程線，也就是最大的圓周；如果B始終偏離它運動的切線方向某一角度α（受到拘束），那麼它的運動路徑必然是乙個小於短程線的圓周。所以，A的路徑比B長。
9樓：彭氏
為什麼我看到的版本說雙生子佯謬是假的，雙生子會一樣年輕；哥哥更年輕，謬在對相對論的理解不夠，在漫長的分析中出現錯誤。這個思想實驗也是對相對論理解的試金石吧。
10樓：民科心中的物理
時間是怎麼變慢的這個好解釋，不用公式，給你上個圖：
愛氏的光子鍾是只要光子從A點到達B就就記為1s，我們假設這個背景網格就是乙個宇宙二維平面，沒給格都可以作為乙個宇宙參考點，當然，在慣性系光子鐘內部是看不到的，但我們靜止系可以看到。在靜止系情況下，光子從A點到達B點確實只需要1s，但現在光子鍾是運動的，在光子鐘內部來看，光子仍然是從A點到達B點，靜止系看光子實際上是從A點到達B'，經歷的距離顯然比AB長，所以光子鐘內部報告出來的時間（光子從A'到達B'）是1s，但靜止系報出來的時間卻是AB'的時間，這個時間是大於1s的，所以，在靜止系看，慣性系的時間縮短了。這實際上是乙個參考的問題，因為參考點由靜止的A點變化為慣性系的A'點，當然得到的時間就不一樣了。
我這裡用的光子鐘光子運動方向是順著慣性系的運動方向，但愛氏光子鍾是垂直的，個人覺得垂直的有光子運動速度分量處理，不理想，於是這樣順著放置，推導出來的公式就變成t=1/(1-v/c)，與愛氏的公式有點像，但沒有分量處理，是乙個完整的光速C，更合理！二者曲線如圖：
可以參看具體論述：https://
zhuanlan /p/100525123
同時，雙生子佯謬可能不是佯謬，可能實際物理過程是真實的，具體參看：速度（力）是如何影響物質微觀程序（時間）的？https://
zhuanlan /p/104496063
11樓：美麗的蘋果樹
取個名字以防混淆：在地球的叫地球人，坐飛船的叫飛船人。
飛船人不能作為慣性參照系因為飛船人的運動方向發生了變化。狹義相對論只在慣性參照系有效。
取乙個參照系和飛船人一起遠離地球。這時飛船人是靜止狀態，地球人速度是v。在之後的的這個參照系的任何時間點，地球人的時間都比飛船人過的慢。
當飛船掉頭之後，事情有了變化。飛船人的速度變成了2v，地球人還是v。在之後的的這個參照系的任何時間點，地球人的時間都比飛船人過的快。
當飛船到達地球，把兩個過程相加，最後結果是飛船人時間更慢些。為什麼呢？因為時間變化和速度的關係不是線性的。2v和v的速度差造成的時間變慢要大於v和0的速度差。
加速減速帶來的時間變化不是主要的。它的影響可以看作乙個常量。飛船人和地球人之間的時間差是和距離相關的。距離越遠，差別越大。
這個結論再換個慣性參照系也是一樣的。比如和地球人相對靜止的參照系，或者和返航的飛船人相對靜止的參照系，甚至是乙個和地球人相對速度是v/2的參照系。
12樓：斯卡布羅集市精靈
雙生子佯繆是愛因斯坦為了說明所謂的速度影響時間而臆想的乙個例子，非常荒謬！時間是什麼？既不是物質又不是能量，又怎麼會受速度影響呢？
速度快導致時間變慢純粹胡扯，雙生子佯繆是無稽之談。
13樓：境者無界
關鍵點就在相對空間物質的速度上（馬赫原理提到的其他物質），相對空間物質速度快的參考點時間慢，對比一下就知道誰會更年輕了。天體的定常運轉速度都是空間物質的速度，所以再快也是相對所處空間物質的速度為零。
有誰能解釋一下雙生子佯謬？
zhouyao1987 通俗點說就是天上一天，人間一年 我和我弟弟是雙胞胎。我長期坐飛船宇宙旅行 當然速度很快接近光速 我了去乙個恆星假設離我們十五光年 我到了然後又回來 一來一回是三十年 當我跟我弟弟在地球上再見面 我比我弟弟年輕了很多 物體相對於慣性執行的速度越快，時間越慢。狹義相對論 基本這樣...
如何解釋雙生子佯謬的邏輯問題？
離乎 關於這個問題，目前主要有兩種解答的思路。第一種是計算派的，通過各種數學計算得出來結果。但這裡面有個問題 這種計算得到的結果，其實只是兩個人觀察對方，由於各種客觀因素，如技術不夠，從而造成的資訊的變形不精確。如尺縮效應，它的本質只是在地面上的觀察者眼裡好像縮了，但實際上它自身並沒有縮，它只是乙個...
考考你對雙生子佯謬的理解，雙生子的年齡差是如何產生的？
文德奎 根據實驗，可能死的更快 1971年哈費爾與吉丁所作的銫原子鐘繞地球飛行試驗中，將乙隻銫原子鐘放在地球赤道，另四隻分別放在赤道上空1萬公尺處由西向東以及由東向西飛行的噴氣飛機上，繞地球飛行一周後比較結果，由西向東飛機上的原子鐘的計時較赤道靜止的鐘慢 59 10 10 9秒，由東向西飛機上的銫原...