低头折节造句:关于相对论孪生兄弟假设产生的问题

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/03 05:28:23
根据相对论,物体运动速度越接近光速,时间流逝越慢,孪生兄弟AB中的B留在地球,A乘亚光速火箭遨游宇宙后回到地球,因为A的时间流逝较慢,回到地球后A应该比B年轻很多

可是运动是相对的,A坐的飞船对于地球以亚光速飞行,B所在的地球也在以相同速度反向飞行,如果以A参考系,A回到地球后,应该B比A年轻啊

相对论的最低假设应该是自然规律对于不同参考系而言一样,而我这里却因为参考系不同导致截然不同的结果,请问我哪里理解错误?

的确,你提出的问题其实正正是双生子佯谬
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。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。

这是因为
狭义相对论所研究的问题所选的参考系必须为惯性系
也就是说,只有在相互匀速运动或静止这样的参考系当中讨论此问题才有意义
你所提的问题当中,A乘飞船运动再返回,已不是惯性系
所以你得出的结论是错误的
这要在广义相对论中才能得到答案

你所提的问题通常也称双生子佯谬

错误原因是两个参考系不对称
实际上A从地球出发以及回到地球时对B的参考系而言都有一个加速减速过程

速度是矢量,是有方向的,参考系虽不同,但这两个速度方向是相反的,要放在一起比较的话,记得还要加个负号,再去判断哦。
正确的是回到地球后A比B年轻很多

光速=C=300000000m/s 这个速度是绝对的,不会因为任何参照物和坐标系而改变,所以这二者的速度只能这样:A=C,B=0,所以根据广义相对论 A比B年轻