為什麼說 時鐘佯謬要用廣義相對論解釋 這個觀點是錯的?

時間 2021-06-03 15:12:23

1樓:馬躍

要解釋在飛船上那個人掉頭的時候實際發生了什麼,需要用到廣相概念。

但是!如果你要計算廣義相對論在所造成的「年齡差」裡貢獻了多少,那幾乎可以忽略不計。所以,實際上你只需要用狹義相對論,在時空圖中畫個折線,並且假設在「折返」的那一點無事發生,然後計算就好了。

2樓:飛劍

時鐘佯謬是狹義相對論推導出來的現象,也是用狹義相對論就可以完全解釋清楚。如果讓兩個參考係裡的人相對靜止的見一面,才設計到非慣性係,要用廣義相對論解釋。

3樓:小咖啡

因為雙子佯謬的題設本來就是平直時空中的物理過程

選取參考係不同,只是座標變換,也就是在時空流形上採用了不同的數學標架,不會改變時空的形態

這就如同你在平面上,無論採用直角座標系、X-Y軸不垂直的座標系、甚至軸彎彎曲曲的座標系,平面始終是平面,不因你用什麼座標系而改變其形態

相對論中,選取不同參考係,就是一種廣義座標變換。如果時空平直,即黎曼曲率張量為 ,那麼座標變換後,雖然在新座標系中度規張量的分量變了,但由度規各分量組合成的二階非線性偏微分組合函式,即黎曼曲率張量依然為 ,即座標變換不會把平直時空轉換成彎曲時空

因為:時空形態和座標變換(選取什麼座標系)本身就是兩回事,時空形態只受能動張量影響

因為雙子佯謬題設「在弟弟的慣性參考係中……」這句話就表明該問題是平直時空背景,因為只有時空平直才可能建立全域性慣性座標系

因此,無論選取弟弟還是哥哥的參考係,該問題都不涉及廣義相對論,因為時空總是平直的

在哥哥參考係掉頭階段做計算,發現遠方弟弟反而是「鐘快」的,這是由於掉頭過程哥哥參考係是非慣性係所致,採用其非慣性係度規計算兩者世界線長度,即固有時流逝量,就會得出掉頭後,弟弟「鐘快」了

但這不叫用廣義相對論,因為這僅僅是平直時空中立足非慣性係計算的結果

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