高速相对运动的物体在趋于相对静止之后,时间如何计算

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  • 你这个问题实际上是著名的双生子佯缪的翻版.相对论早有科学的解释.

    爱因斯坦的解释是,在近光速旅行时,宇宙飞船上的时间变慢了(时间延缓效应,也叫“动钟变慢”),从而让伊芙保持了年轻.

    “双生子佯谬”这个问题的关键是周游天外的伊芙需要回到出发点和亚当团聚.倘若伊芙的飞船仅仅作匀速直线运动,是办不到这一点的.伊芙的飞行路线必然是有来有去,或是转一个圈子.在亚当看来,伊芙是在作变速运动;当然,在伊芙看来,亚当相对于她也在作变速运动.按照“动钟变慢”理论,亚当看伊芙的钟变慢、和伊芙看亚当的钟变慢这种对称性,只有当亚当和伊芙之间的相对运动是匀速直线运动时才能保持.一旦出现了变速的相对运动,就不能使用这个对称性了.

    进一步说,如果亚当留在地球上,他相对于大量宇宙天体并没有作变速运动,在亚当看来,只有伊芙在作变速运动.在伊芙看来,情况与亚当大大不同,她不但看到亚当在作变速运动,而且整个宇宙都在作变速运动.一边是整个周围的宇宙,一边只是一个飞船,这是明显的不对称.

    那么,到底谁年轻呢?谁相对于整个宇宙作更多的变速运动,谁就会活得更长久.因此,在时间旅行之后返航的伊芙,比亚当年轻.

    有趣的是,伊芙的飞船在近光速或超光速飞行时需要消耗巨大的能量,这意味着要保持年轻,需要付出非同寻常的代价!