關於真正的雙生子悖論

時間 2021-06-03 18:37:07

1樓:

好問題。

那麼宇宙中只有雙方,是不是誰換系都一樣呢?雖然只有雙方,但是狹義相對論的適用範圍仍然是無法讓他們重逢比較的,還是得引入第三方,並和其中一方交匯時同步時間,那麼重逢時仍然是繼承了一方時間的第三方的時間更慢。

好像宇宙中只有雙方的話,很難接受不對等,不過決定返回的一方,測得的距起點距離,比另一方看到的要短,誰決定返回誰看到的距離就較短,所以要重逢的話是不對等的。

2樓:無奇之道

首先,為什麼會有雙生子悖論?

因為大家都以為相對論中的 【相對】,是物體A相對於物體B 的【絕對的相對】關係。

按此絕對的相對關係來推論,那麼靜止的弟弟,和運動的哥哥,就不存在誰更特殊,就自然導致我看你年輕,你看我年輕這一悖論。

而實際上,相對論中的相對關係,並不是這樣。

他其實是, 物體A相對於宇宙再相對於B的【相對的相對】關係。

所以哥哥的飛船加速離開地球,不能等效於地球加速離開哥哥的飛船。

關於雙生子悖論的現代解釋,就是在地球上的弟弟是處於閔氏度規,所以是測地線,長度最長。而做了相對加速在方向減速返回地球的哥哥,則不是閔氏度規,所以是折線,所以世界線更短。

可尼瑪,憑啥靜止的弟弟就是閔氏度規,加速又減速的哥哥不能是閔氏度規?

原來是根據宇宙背景度規來定義的。

可尼瑪,啥是背景度規?

哦,原來尼瑪也是假設的。

慣性系,和閔氏度規的特殊性,都tm是建立在這假設上的。

那這背景度規,和我提出的 【全集時空】概念有啥不一樣的嗎?

哥哥相對於全宇宙背景做了加速運動,而弟弟相對全宇宙背景是保持原慣性不動,所以弟弟時間更慢。

所以雙生子悖論中,以相對加速度來判斷時間快慢,不是以弟弟和哥哥之間的【絕對的相對】來判斷,而是要通過弟弟相對宇宙背景,再相對哥哥,三者之間的【相對的相對】加速度來判斷。

此邏輯,符合我在22頁-23頁的推論,即:相對論理論中的相對,並不是A和B兩個物體之間的【絕對的相對】,而是涉及到全宇宙背景的【相對的相對】。

全宇宙背景度規,即是【全集時空】之度規。

正是因為弟弟和哥哥都處在全集時空之中,所以要比較雙方的時間快慢,必須要站在對雙方都【無相對性】的背景度規來研究,所以站在此 【相對的絕對】時空來看,運動了的哥哥,一定是比不動的弟弟時間慢。

由此,在邏輯上才能講得通, 雙生子悖論並不存

所以說,雙生子悖論,是因為人們對(相對論)中的 「相對」定義不清晰的原因導致的。

人們在考慮哥哥和弟弟的相對運動時,預設把宇宙背景定義為了絕對參考係。

所以哥哥不但相對弟弟做了加速運動,也相對整個宇宙背景做了加速運動。所以哥哥和弟弟的相對加速,並不是絕對的相對,並不能對稱互換,並不導致悖論。

但這僅僅是特殊情況,即運動的哥哥要比整個宇宙背景小得多,才成立。

假如說,把弟弟和哥哥的相對運動,放大到宇宙尺度,會發生什麼呢?

比如,整個宇宙分為對等的兩半,一半宇宙A包含了不動的弟弟和地球,另一半宇宙B包含了哥哥。 半個宇宙b開始加速遠離半個宇宙b,然後再返回。

那麼,還會是運動的哥哥更年輕嗎?

顯然是不會的。

在宇宙尺度下,弟弟和哥哥的相對加速是對等的,是可以互換的。

結論是,弟弟和哥哥將會是一樣大。無法區分誰更年輕。

所以相對論,是預設了乙個全宇宙背景作為絕對參考係的。

管你叫它背景度規,還是以太,還是全集時空,都乙個意思。

所以說,那個什麼探尋以太拖拽的實驗,完全搞錯了探測物件。

什麼是以太?

全宇宙本身就是以太。

什麼是以太拖拽,我們的慣性就是以太拖拽的表現。

憑什麼你在真空中的如果不受力,就要保持勻速直線,慣性運動?

這就是全宇宙其他所有事物,與你之間的時空平衡作用。

你要加速,就得破時空平衡,從而體現為受到全宇宙其他所有事物對你施加的反作用力。

這個體現的反作用,就是慣性,就是以太拖拽。

我們知道,宇宙中的事物,是時空加相對性後的體現。

就好比一張桌布上的褶皺,就好比一片海洋上的波浪。

量子力學叫它是真空量子海。

比喻成海浪與海的關係,很好理解物質/能量與時空的關係。

假設一片海浪處於平衡狀態,你要加速,就改變了你這塊小浪花與其他所有浪花之間的關係,你就要受到其他所有浪花給你的綜合影響。

這些浪花全都在拖你後腿,對你而言就體驗為慣性。

那麼有沒有可能,不受到慣性呢?

我覺得可以,只要鑽到浪下面就可以了。

把我們的宇宙事物所處的時空層面看成是海面,那麼要不受到海面的慣性拖拽,只需要改變自身所處的時空層面,鑽到海面以下去運動,這樣就不再會收到拖拽效應了,就不再會感受到慣性了。

設想乙個宇宙時空層面,只存在乙個質點。

那個這個質點,它能感受到慣性嗎?

無論它怎麼運動,它也感受不到慣性了。

因為慣性是全集給子集施加的反作用

而他自身,就是全集。

沒了全集時空 vs 子集時空之相對性,慣性不復存在。

所以說,愛因斯坦的廣義相對論,也不是那麼「廣義」。

它只是在當物體的時空尺度遠小於整個宇宙背景的特殊情況下適用。

如果乙個宇宙中,只有哥哥和弟弟兩個物體,那麼無法區分是哥哥在運動還是弟弟在運動,不管他們怎麼相對運動,他們始終一樣年輕。

若在我們的宇宙,存在乙個相當於三分之一宇宙大小的星系,此星系加速遠離另外三分之二的宇宙之後又返回。那麼此星系時間確實會變慢,但變慢程度肯定就不是狹義或廣義相對論所計算的精確數值。

此時,必須要考慮到整個宇宙全集時空的總量,相對靜止的宇宙時空的量,以及相對加速運動的宇宙時空的量。

必須要考慮這三者之間的關係了。

如果實驗儀器足夠靈敏,那麼理論上,通過比較以相對論計算出的時間快慢差和實際時間快慢差,就可以算出宇宙全集時空的總量。

三個字道破宇宙真理,破解《道德經》三千年謎團。_關天茶舍_天涯論壇_天涯社群

3樓:hustub

設A是地球上的弟弟,B是飛船上的哥哥。

以下內容出自《時間簡史》,所以其正確性與霍金的權威是相掛鉤的。

愛因斯坦在狹義相對論中指出,沒有任何乙個參考係是獨特和應該獲得優待的。因此旅行後的B回到地球後會看到比他更年輕的A,而身在地球的A也抱著同樣的想法認為會看到比自己更年輕的B,那麼真正的答案是什麼。

狹義相對論指出,並非所有的觀測者都有同等意義,只有在慣性系中的觀測者,即沒有進行加速運動的觀測者才有同等意義。我們知道,宇宙飛船在旅行的過程中肯定是加過速的,至少加速過一次,而在加速的過程中,旅行者B並不是慣性系。

可以設想,如果B乘坐的飛船沒有回航,而是持續往前飛行的話,那麼相對於飛船上的他來說,運轉中的地球對他沒有任何妨礙。此時對B來說,留在地球上的A的鐘錶,無疑會比自己的鐘錶走得慢一些,A也就比自己年輕。同樣的道理,A也會覺得B應該比自己年輕。

此時,雖然A和B都認為對方的鐘錶走得更慢,可由於雙方的運動狀態是等同的,所以他們各自的觀點還是不矛盾的。

不過關鍵的問題就在下乙個地方,即當B到達目標恆星後再次返回。我們直到,宇宙飛船如果要回航,就需要轉向,而轉向時要先減速直到速度為0,然後再加速返回地球。在這個過程中,飛船的運動狀態發生了改變,不再像之前一樣跟地球保持同等,旅行者B也就不是慣性系。

那麼,在宇宙飛船運動狀態發生改變的這段時間裡,對地球而言,飛船是運動的。也就是說,飛船處於運動狀態下,所以它的時間會減慢。由此導致A和B兩人的年齡出現了差異。

----隨手科普,隨手引用,不謝----

4樓:

我怎麼感覺題主根本沒有明白雙生子佯謬到底說的是什麼。

說來說去說的不是還是雙生子佯謬這個問題嗎,怎麼還強調不是簡單的雙生子佯謬。

雙生子佯謬的重點本來就不是說高速運動的一人比沒有運動的另一人時間過得慢,以後年齡差距會很大。

雙生子佯謬是說,做高速運動的那人時間過得比沒有運動的那人慢,但是根據運動是相對的,以前者為參照,沒有運動的人反而就是在高速運動了,豈不是應該後者時間慢了?

這才是「佯謬」的由來。

題主說來說去,還是在說雙生子佯謬

簡單地說,前者經過加速,和後者的地位不同,後面以前者為參照的的推理不對。

既然是「佯謬」,肯定不是真的「謬」。

維基百科上「雙生子佯謬」詞條的解釋:

雙生子佯謬是乙個有關狹義相對論的思想實驗。有一對雙生兄弟,乙個登上一宇宙飛船作長程太空旅行,而另乙個則留在地球。結果當旅行者回到地球後,他發現自己比留在地球的兄弟更年輕。

這個結果似乎與狹義相對論矛盾:雙生兄弟中的每乙個人都認為對方相對於自己運動,因此由於時間膨脹的作用,每乙個人都認為對方應該比自己年輕。狹義相對論指出所有觀測者都有同等意義,沒有任何乙個參考係(frame of reference)是會獲得優待的。

因此旅行者會預期回到地球後會看見比他更年輕的雙生兄弟,但這就與他兄弟的想法恰好相反。

但實際上旅行者的期望是錯誤的:狹義相對論並沒有說所有觀測者都有同等意義,而是只有在慣性系中的觀測者(即沒有進行加速運動的觀測者)才有同等的意義。但宇宙飛船在旅途中亳無疑問是至少加速過一次的,所以旅行者並不是慣性系。

反之,留在地球上的兄弟在整個航程中都是在慣性系之中(如果忽略源自地球質量及移動所帶來的相對較小的加速度),所以他能夠把他跟他兄弟分辨開來。

有些人在解決這吊詭時會認為狹義相對論並不能夠用於加速中的物體,而只可使用廣義相對論,這是不正確的。舉個例說,該對雙生兄弟的年齡是可以藉著求時空間隔(spacetime interval)在他們任何乙個慣性系中所行走的時空路徑(這些路徑被稱為世界線)上的積分來準確地計算出來的。近似的方法可以用來計算一加速中的宇宙飛船的相對性行為(參看相對性火箭)。

狹義相對論唯一不適用的情況是當重力的影響是不能被忽略的時候,這時就真的需要用到廣義相對論。

這個結果是由狹義相對論所推測出的(移動時鐘的時間膨脹現象),而且能夠透過實驗來驗證。

5樓:林博

題主描述了「離開」和「返回」,說明這個運動是可以追溯起始時刻的。那就簡單了。起始時兩人相對靜止,那麼主動脫離該慣性系的人(比如哥哥)就是時間變慢的人。

你可以說以哥哥為參展弟弟也是加速離開的,但是弟弟沒有脫離原來的慣性系。運動是相對的,但是加速度是可以找出主動方的。

時空圖 解釋雙生子悖論的 是不是有問題?

劉明全 慣性繫在自己看來是相對的啊 如果這句話我沒理解錯,飛船上的人如果認為自己加速的過程是慣性系,那麼就要考慮廣義相對論的引力紅移效應。結論還是一樣,不會有問題。 無奇之道 火箭統 我一條一條說1不同參考係可以對比時間,只不過用的是相對論的時鐘,雷達鐘 狹義相對論對鍾問題自己研究,這個東西我一遍說...

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...

雙生子佯謬真的解決了嗎?

caoyuyun 沒有。參考係絕對時不存在矛盾,參考係相對時存在矛盾。現在有些人口口聲聲說解決了,但是他們的解釋其實是偷換概念,掛羊頭賣狗肉。他們說參考係相對,但是解釋雙生子問題時卻不只考慮速度差,認為速度變化是有影響的。兩個人遠離後再相聚,不管什麼情況兩人看到的現象都一樣,這是相對的,當然這也是絕...