1樓：斯卡布羅集市精靈
參考係的選擇不能亂選，只拿事例中的雙方做對比沒有任何意義！就如」小王比小李大二十歲「這句話有意義嗎？小王和小李的年齡有無數種組合，根本確定不了；必須加上小王50歲或者小李30歲這個條件，小王比小李大二十歲才有了明確答案。
任何光速執行的物體只能以太陽系做參考係，光速30萬公里每秒，而地球直徑不過幾千公里，不到一秒光就跑沒影了，這參考係毫無意義！參考係選不對，分析問題肯定也搞不明白。
2樓：
按照狹義相對論，在勻速運動的時候，甲乙相互看都是對方的時間變慢。
但是你說了「減速」「掉頭返回」，這就已經不是勻速運動了，這時候，如果使用廣義相對論解釋起來更容易一點。
廣義相對論是講，引力或加速度較大的地方時間流逝慢。廣義相對論對雙方不是相互等效的，承受引力或加速度較大的一方時間慢。互相看的時候也是，你在飛船裡承受減速掉頭造成的超重現象的時候看到外界的時間在快速流逝。
我直接上圖吧：原作者tgk_r
這是地球看飛船
這是飛船看地球
綠色為地球，紅色為飛船。為方便計算，地球上一共經過3年時間，第一年飛船用0.8倍光速勻速遠離地球，第二年飛船以恆定加速度掉頭，第三年飛船以0.
8倍光速勻速返回地球，飛船共經歷2年時間。
飛船從地球勻速飛走，以及勻速飛回來這段時間，確實等價於地球以同樣速度勻速遠離飛船又以同樣速度勻速靠近飛船，這期間地球上看飛船上時間變慢了，火箭上看地球上時間也變慢了，都變成了0.6倍時間。
但是，飛船以恆定加速度掉頭時，飛船上的人看地球的時間比自己快，地球上的人看飛船的時間比自己慢。
3樓：靈劍
跟加減速時候的廣義相對論效應沒什麼關係，是個簡單的同時的相對性的問題，學習狹義相對論的時候第乙個要克服的就是對同時相對性的認識問題，建議結合專門的教材學習一下。簡單來說，在參考係A中，有運動物體B，B的運動前方和運動後方分別有C、D兩個事件，如果在參考係A中，C、D是同時發生的，則在B看來，前方的C先發生，後方的D後發生。注意這個時間順序是不考慮訊號傳遞時間的，不是因為C和D的訊號傳遞變快變慢了，而是時間順序本身發生了變化，在狹義相對論的時間計算中，永遠是用相同參考係中的同地觀測者來計時的，你可以想像B是乙個宇宙飛船的船隊，提前對好了時間，大家表都是同步的，C和D發生的時候，由剛好路過C和D所在地點的飛船記了時間，然後傳送到一起對比的時候，發現C的時間比D早，不涉及訊號傳輸時間。
雙子悖論中說的時間也是這樣，不考慮訊號傳輸的過程。
那如果B的運動速度發生了變化呢？如果B從相對於A靜止變為運動，則B就會發現C發生的時間變早了，D發生的時間變晚了。這件事是立即發生的，但本質上來說，只是因為同時的標準發生了變化，於是之前覺得同時的事件變得有先後順序了。
現在就很好解釋雙子悖論的問題了，飛船調頭的時候，運動速度發生變化，原來運動方向後方的地球變成了前方，同時的標準發生了變化，剛才覺得地球的兄弟比自己年輕的這個事件，突然變成了過去發生的事情，而本來很久之後才會發生的「兄弟變老」的事件，變成了現在發生的事情。有趣的是，如果這時候飛船再次調頭，在地球的兄弟還能恢復到年輕的狀態，但這並不是什麼時光倒流，只是不同參考係中的事件有不同的時間座標，也就是同時的定義發生了變化而已。這樣，一直到自己返回，兩個人的年齡差也只是縮小了，地球的兄弟還是要老一些。
從這其中我們可以看出，狹義相對論裡異地同時是個不怎麼好用的概念，因此一般認為運用閔可夫斯基空間裡的時空圖會更清晰一些。
4樓：李德甲
鐘錶度量的是乙個物體在時空中運動的路徑長度，類似汽車的里程表度量了汽車在地球表面的運動路徑長度。
2輛汽車沿著不同的路徑運動，汽車的里程表讀數變化量不一樣，這個沒什麼奇怪的事吧？
時間是完全一樣的道理。2個物體在時空中沿著不同的路徑運動，時鐘的變化自然也沒必要一樣。
雙生子哪個年輕，數學上是容易計算的，畫出在時空中的運動路徑，求一下時空曲線的長度就可以了，這個長度就是年齡的變化值。
最關鍵的，這個時空長度跟參照系無關，所以不管在哪個參照系裡，得到的結果都是一樣的。
所以，真正的問題是，這樣乙個很平凡，知道汽車的人都能理解的乙個道理，為什麼會有這麼多的困惑呢？什麼地方出了問題呢？我的理解，是語文上出了問題，而不是物理跟數學上。
譬如時間變慢的問題，語文的表述跟數學物理的表述區別如下：
語文上：「運動物體時間變慢」。
物理上：「變換參照系時，時空中2個事件之間的時間間隔增大還是變小」。
數學上：「變換參照系時，時空中2個事件之間的時間間隔，有的增加，有的減小，有的不變」。
所以，問題不是誰的時間變慢了。而是語言上用的詞語用錯了。
5樓：佐羅
原先的回答：
作相對運動時，甲乙相互看都是對方的時間變慢，這並不矛盾，因為他們處在不同的慣性參照系，。那最後回到地球結果確是乙比甲年輕，這是為什麼呢？
其實在乙飛離地球的過程，乙看甲是一直比自己變老慢的，但在乙調頭返航這一過程，時間突然發生劇變，乙眼睜睜看著甲迅速變老，掉頭完成後，乙看甲變老又比自己慢了，但因為調頭的過程甲老得太多了，直到返回地球，甲還是比自己老了很多。
而甲看乙，則一直覺得乙變老比自己慢（除了乙調頭時速度接近0那段時間），直到乙回到地球，自己已經比乙老了許多。
那麼甲和乙看到的為何不同，在乙返航調頭時，為何只有乙看到甲迅速變老，而甲看乙沒有類似情形？這是因為，雖然從相對運動來說，在調頭時甲和乙都相對對方做加速運動，但是乙所在的慣性參照系發生了變換，而甲並沒有。
可以把慣性參照系看作乙個平直的時空，慣性參照系變換是由於時空發生了扭曲，扭曲時空內的物體便由乙個平直時空滑向另乙個平直的時空。在雙生子佯謬裡，飛船的加速減速是由於飛船所在時空發生了切換，所以在切換的過程裡飛船看外部時空發生了劇烈變化，如槓桿效應一般，離自己越遠的地方變化幅度越大。
上面的描述不是很確切，因為忽略了觀察者觀測到遠距離事件的時間差，所以上面描述的情形其實是在參照系中發生事件的數學描述，而不是觀察者甲和乙觀測到的情形，下面基於光速不變原理和洛倫茲變換，重新計算分析一下觀察者甲和乙真正觀測到的情形。
為方便分析我們先具體假設以地球為靜止慣性參考係，飛船以0.8c速度遠離地球，飛行到8光年處立即折返以0.8c速度返回地球。
然後為了方便定義「觀測」，我們假設飛船和地球均持續地向對方傳送光訊號傳送彼此情形。
以靜止於地球的慣性參照系為地球參照系S，靜止於飛船的慣性參照系為飛船參照系S'，原點與地球初始位置重合。S'系其實有兩個分身，以速度v相對於S系x軸移動的以及以速度-v相對於S系x軸移動的，我們且都用S'表示，在飛船折返時，飛船慣性系從速度v的分身切換到速度（-v）的分身，飛船在S'系的x座標也從S'原點切換到-2 * v * t'處。
我們的目標是把S'系中飛船發出光訊號事件的時間間隔與S系中地球收到光訊號事件的時間間隔的聯絡求出來，思路就是先求出S系中地球收到光訊號時間間隔與飛船出光訊號時間間隔的聯絡，再根據洛倫茲變換轉換到與S'系飛船發光訊號時間間隔的聯絡。
在S參照系中，設飛船發出光訊號時間為t1，距離為x1，那麼地球收到光訊號時間
那麼有在飛船以速v勻速遠離地球時△x1 = v * △t1 ，在飛船以速度v勻速返航時，△x1 = -v * △t1 ，因此我們得到：
在飛船勻速遠離時取+號，勻速接近時取-號，設S'系中飛船發出光訊號時間間隔為△t1'，根據洛倫茲變換，對於S'系中同一地點發生的事件時間間隔轉換到S系的時間間隔，倍率恰好為乙個洛倫茲因子，即
我們得到最後公式：
上面這個公式就代表了地球的觀察者「看到」的飛船時間變化情況，如果說洛倫茲變換的時間膨脹係數γ是面對參照系的，那麼根據上面推導得到面對觀察者的時間變換係數：
根據上面的公式，我們發現：
也就是說，在飛船飛離地球時地球觀察者看到飛船時鐘變慢，而在飛船返航時，地球觀察者看到飛船時鐘變快，而且看到飛離時變慢多少倍，就看到返航變快多少倍。
—— 等等！那最後不就是一樣年輕？非也！因為算總時間應該用加法，根據上面公式我們發現：
為了方便直觀分析，我們都是假設S'系飛船發出光訊號的時間間隔是恆定的，即△t1'是常數，飛離的速度和返航的速度也是一樣的，即v的絕對值也是常數，那麼△t1也必然是常數，可以推斷S系中，飛船飛離時發出的光訊號和飛船返航時發出的光訊號各佔一半，於是綜合的時間變換係數為：
最後總的時間變換係數仍符合洛倫茲變換的時間膨脹係數。
現在考慮下飛船折返的情形？如果△t1與飛船折返加速期間有重合，那麼 -v * △t1 < △x1 < v * △t1 ，容易看出最後的時間變換係數就是介於γ1和γ2之間，那麼地球觀察者看到飛船折返時時間是從慢平滑切換到快的。但如果我們忽略掉飛船折返的變速過程時間，那麼這個切換的時間最多等於乙個光訊號的傳送間隔，所以也可以忽略掉。
現在我們就可以描繪出先前題設條件下地球上「看到」飛船上的情形，飛船以0.8c速度遠離地球，飛行到8光年處立即折返以0.8c速度返回地球，根據上面公式算得γ1 = 3， γ2 = 0.
33333， γ = （γ1 + γ2）/ 2 = 1.66667，那麼地球上甲看到飛船的情形如下：甲先看到飛船飛離且時間變慢為地球的1/3，直到地球第18年，甲看到飛船時間為第6年，且觀測到飛船在8光年距離處折返，之後甲看到的飛船在返程且時間變快為地球3倍，在地球第20年，甲看到飛船返回了地球，此時飛船時間為第12年。
在上面分析地球觀察者看飛船的情形中，我們先在S系中計算飛船發訊號與地球收到訊號的聯絡，再通過「飛船發出光訊號」事件建立S系和S'系的聯絡。但在計算從飛船觀察地球時，就不能先在S'系中計算地球發訊號與飛船收到訊號的聯絡，因為在地球發訊號到飛船收到訊號這兩個事件之間，S'系可能發生了切換，不在同一參照系的不同事件是不能直接計算的。所以我們還是先從不變的地球慣性系入手計算，先算S系上飛船收到光訊號與地球發出來光訊號的聯絡，再通過「飛船收到光訊號」事件建立S系和S'系的聯絡。
我們分三個階段分析：
1、飛船收到光訊號時還沒折返
地球參考係上，設地球發出光訊號時間為t1，那麼光訊號到達飛船的時間為：
其中(1 - v/c) * c是光訊號追趕飛船的速度。由於是飛船上發生的事件，故取x2 = v * t2。根據洛倫茲變換公式 ，代入上面的t2，x2，得
這個結果和前面計算的γ1 是一致的，即有
2、地球發出光訊號時飛船已經折返
這個不用算了，直接給結果：
3、地球發出光訊號時飛船未折返，飛船收到光訊號時已折返
S系中，設地球發出光訊號時間為t1，光訊號到達飛船時飛船距地球為x2，光訊號到達飛船的時間為t2，那麼有
代入洛倫茲變換公式 （注意光訊號到達飛船時S'系已切換到-v版本，所以括號內用+號），有
S系中設飛船在離地球L處折返，則光訊號從地球發出至到達飛船這段時間，飛船先飛行了L - v * t1距離然後折返繼續飛行了L- x2的距離，那麼有：
，得到：
，代入求t2'的公式得：
，那麼有：
這個階段的時間變換係數也等於γ2'。
我們計算下進入這個階段的時間t2'，顯然S系中這個時間是t2 = L / v，x2 = L，則
當L = 8光年，v = 0.8c時，算得t2' = 6年。
注意t2'只是S'系中飛船收到地球光訊號開始加快的時間，而不是折返事件的時間，事實上折返事件這時剛從飛球發出，飛船須過L' / c的時間才收到，根據尺縮效應有L' = L / γ。
飛船上乙看到地球的情形如下：乙先看到地球飛離且時間變慢為飛船的1/3，直到飛船第6年，乙看到地球時間為第2年，且看到地球時間變快了為飛船3倍，如果考慮變速過程乙還會看到乙個地球迅速遠離然後又迅速靠近的過程，這期間地球時間是從1/3平滑切換到3倍；到飛船第10.8年，乙看到地球時間為16.
4年，且觀測到地球在4.8光年距離處折返；在飛船第12年，地球和乙匯合，此時地球時間為第20年。
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...
誰能通俗的解釋下雙生子佯謬的關鍵點？
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...
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...