双生子佯谬中飞船以99%光速探访20光年以外的天体双生子佯谬( 二 )

整个过程哥哥分为多个阶段，弟弟只有一个阶段，因为弟弟一直静止于地面。哥哥首先加速离开，然后匀速直线运动，快到达外太空星球前开始减速，然后到达外太空静止，之后反向加速，然后做匀速直线运动，快到地球时开始减速，最终回到地球。
上一期我们从哥哥视角分析，下面我们从弟弟视角来分析：
1、哥哥和弟弟静止地面：由于两兄弟处于相同参考系，所以大家时间流逝一样速度，这一回合的时间，弟弟PK哥哥打平。
2、哥哥加速离开弟弟：由于哥哥处于加速度的非惯性系，此时相对论效应要看兄弟间的距离和哥哥的受力方向。如果你看了我往期讲解的关于“处于非惯性系如何分析相对论的时间效应”，你应该得出结论：哥哥的时间变快，因为哥哥受力指向外太空星球，但是由于兄弟间距离很短，因为哥哥才刚离开不久，所以相对论效应不明显，这个回合弟弟输了，但是只输一点点。
3、哥哥做匀速直线运动：根据狭义相对论，运动物体时间会变慢，所以哥哥时间变慢，弟弟赢了这回合
4、哥哥做减速运动：此时哥哥处于非惯性系，看哥哥受力是指向弟弟，且兄弟间距离非常远，相对论效应很显著，所以哥哥时间会变得非常慢、超级慢，弟弟赢了这回合。
5、哥哥到达外星球静止：由于假设外星球和地球相对静止，所以哥哥和弟弟再次处于相同参考系下，兄弟间时间流逝速度一致，这回合打平。
6、哥哥反向加速离开外星球：此时哥哥处于非惯性系，兄弟间距离很远，哥哥受力指向弟弟，得出结论：哥哥时间变得非常慢、超级慢，弟弟赢了这回合。
7、哥哥做匀速直线运动：根据狭义相对论，运动物体时间变慢，所以哥哥时间变慢，弟弟赢了这回合。
8、哥哥做减速运动：此时哥哥处于非惯性系，兄弟间距离很近，所以相对论效应不明显，由于哥哥受力指向外太空，所以哥哥时间变快，但是只变快点点，这回合弟弟输了，输了一点点
9、哥哥回到地球和弟弟一起：此时兄弟处于相同参考系，时间流逝速度一致，打平。
分析到此：弟弟是4胜3平2负，表面看弟弟总体赢了，弟弟时间过得更快，应该是哥哥更年轻？但是每为了严谨性，必须程根据狭义相对论和洛伦兹变换公式，把每个过用微积分定量的算出来，你会发现，最终的确是弟弟赢了。所以弟弟的时间比哥哥快，哥哥回到地球后，哥哥感觉过了2年，弟弟也许已经过了20年了。最终得出结论：哥哥更年轻。
谁能解释下双生子佯谬。为什么会发生？唉，楼上没有一个答对的。
所谓双生子佯谬，是指根据狭义相对论，在相对运动的两个参考系看来对方都应该更年轻，那么飞船回到地球后，到底谁更年轻？
相对运动速度越大时间越慢的狭义相对论解释其实就是“简简单单”网友说的那样，这也是爱因斯坦最早提出“相对时间”的本意，在狭义相对论中的钟缓效应是相对的。但是用狭义相对论并不能真正解决双生子佯谬问题，那个要到用广义相对论。在广义相对论中，加速系等效于引力场，会导致绝对钟缓效应，因此飞船来回走一圈，如果够快，那么飞船人的固有时要走的慢，于是就年轻了。所以梦游居士说的也正确。
怎样解释双生子佯谬？双生子问题可以这样解释：
第一句话：假设A停在一点，B对A做加速，匀速，减速，调方向，加速，匀速，减速，最后会和。
第二句话：从B的角度看，A做反方向的上述运动。
第三句话：运动是相对的，所以上面两种情况都成立。结论是A觉得自己更老，B也觉得自己更老。悖论出现。
这里我提出的关键问题是，两者运动并不相对。也就是说这里有一个绝对的运动概念。
第一句话，很好理解，B做了各种运动，A不动。
第二句话，就A，B做探讨。B在加速和减速时会受到强大的惯性力（不好意思我要用牛顿的力学知识来解释），B必须做工克服这种惯性力，使飞船加速上去或减速下来。但是A完全不需要做这些事情，A自身不会受到任何惯性力的作用。虽然A相对B的眼睛里看到的也是做反方向的加速，匀速，减速，调方向，加速，匀速，减速，最后会和这些运动。但是区别就在于我说的，是否会收到惯性力的作用。结论是A不会，B会。
有人说要去掉加速和减速的影响，比如绕着很大直径的星球飞一圈，超大的圆周路程会近似为直线，这样就可以不考虑方向问题，只会去考虑匀速问题。这样的假设我认为本身就是错误的。再大的圆周路程只不过是在无限分割加速和减速运动罢了。

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