是雙胞胎悖論還是雙胞胎悖論？

科學家揭示了雙胞胎悖論！ 黑洞減慢了時間，拉大了雙胞胎之間的年齡差距！

狹義相對論指出，物體越快，時間越慢。

想象一下一對雙胞胎兄弟，其中乙個登上宇宙飛船，以接近光速進行遠端太空旅行，而另乙個則留在地球上。 因此，當旅行者返回地球時，他應該比留在地球上的兄弟年輕。

但以他為參照系，地球也在以接近光速的速度運動，所以地球上的兄弟們也應該比他年輕。

這就產生了乙個悖論，誰是年輕人？ 有些人認為狹義相對論是錯誤的。

阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）提出了著名的相對論，即時間可以改變的理論，不久之後，一位天才用雙胞胎悖論譴責了他。

雖然這個悖論早已被證偽。

但我們可以瞥見天才的反直覺思維。

假設一對雙胞胎出生在地球上。

乙個孩子留在地球上。

與此同時，另乙個孩子以接近光速的宇宙飛船離開了地球。

他們的雙胞胎中誰更年輕？

假設你認為當你接近光速時，時間會變慢。

好吧，大多數人會認為以光速離開地球的孩子更年輕，但是當宇宙飛船以接近光速離開地球時。

當然，答案很簡單，只要把兩個孩子放在一起比較一下，不要告訴大家兩個孩子都是同乙個年幼的孩子。

那麼愛因斯坦的靈魂就會被打擾。

格溫悖論或格溫謬誤是關於狹義相對論的思想實驗。 有一對雙胞胎兄弟，乙個在宇宙飛船上進行長途太空旅行，而另乙個則留在地球上。 結果，當旅行者返回地球時，他發現自己比留在地球上的兄弟更年輕。

這個結果似乎與狹義相對論相矛盾：雙胞胎中的每乙個都認為對方相對於他們移動，因此由於時間膨脹的影響，每個人都認為對方應該比自己年輕。 狹義相對論指出，所有觀察者都具有同等的意義，並且沒有參照系是優先的。

因此，旅行者希望在返回地球時看到乙個比他年輕的雙胞胎兄弟，但這與他哥哥的想法相反。

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察者都具有同等的意義，而只有慣性系中的觀察者（即不進行加速運動的觀察者）才具有同等的意義。 但宇宙飛船無疑在旅途中至少加速過一次，因此旅行者號不是乙個慣性框架。

相反，留在地球上的兄弟在整個航程中都處於慣性系中（如果我們忽略地球質量和運動引起的相對較小的加速度），因此他能夠將他與他的兄弟區分開來。

一些解決這個悖論的人會認為狹義相對論不能應用於加速物體，而只能應用於廣義相對論，這是不正確的。 例如，雙胞胎兄弟的年齡可以通過找到在他們任何慣性系中行進的時空路徑（這些路徑稱為世界線）中的時空間隔的積分來準確計算。 近似方法可用於計算加速太空飛行器的相對論行為（參見相對論火箭）。

狹義相對論不適用的唯一情況是引力的影響不能被忽視，然後才真正需要廣義相對論。

這一結果是由狹義相對論（移動時鐘的時間膨脹現象）預測的，並且可以通過實驗進行驗證：科學家可以探測到地面大氣層上層產生的粒子。 如果沒有時間膨脹，這些種子在到達地面之前就已經腐爛了。

首先，孿生悖論在狹義相對論中也是乙個完全可以解決的問題，不需要廣義相對論。 雙胞胎的地位是不平等的。 狹義相對論的所有公式都適用於兩個慣性系。

慣性系可以定義如下：乙個參考係，其中不受力的粒子保持靜止或以勻速直線運動。 如果地球上的人和飛船上的人可以看作是慣性系，那麼兩人一定再也回不來了，再也見不到對方了，所以兩人見面的時間變慢並不是悖論。

當兩個人相遇時，其中一人一定經歷了加速和減速的過程（比如飛船上的人），在這個過程中，你不能簡單地應用狹義相對論的時鐘和慢速公式（但這並不意味著狹義相對論就解決不了），最後的結論是飛船上的人會更年輕。 那麼，在廣義相對論中，去掉了慣性系的限制，兩兄弟可以平起平坐地討論，但結論還是飛船上的那個會更年輕，定量相對論和狹義相對論的結論不會有區別。 這就像阿喀琉斯追的問題，你可以通過了解極限來更深入地理解問題，但要計算結果，你只需要在小學學習這個問題。

SweetyGirlssss的問題：狹義相對論成立的條件是慣性系。 慣性系是整個理論的起點，或者類似於假設或定義的東西，也就是說，假設我們可以找到乙個慣性系，並且慣性系的實際存在不是一回事（廣義相對論認為，除非在所有空間中沒有引力場，否則沒有全球慣性系）。

這就像歐幾里得幾何中的點、線和平面一樣，絕對不可能找到完全符合這個定義的物體，但我們仍然使用歐幾里得幾何。 基於麥克斯韋方程組和相對論力學給出的預測與觀測結果的比較，我們可以驗證我們選擇近似慣性系的參考係的準確性。 如果雙胞胎中的乙個作為慣性系足夠好，那麼另乙個肯定不是乙個好的慣性系，這個結論保持不變; 當然，也有可能兩者都不好，我們可以找乙個好的慣性系，比如太陽或者銀河系的中心參考係，分別描述這兩個人的運動，那麼我們就可以準確地計算出兩個人相遇時的年齡，結果是什麼。

此外，為了糾正你的陳述，可以在狹義相對論中精確定義慣性系的是我上面所說的：乙個參考係，其中不受力的物體保持靜止或以勻速沿直線運動。 至於引力無法找到不受力影響的粒子，這也是我們需要廣義相對論的原因之一，事實上狹義相對論無法處理引力問題，而你已經表明，在這些問題上必須忽略引力。

雙胞胎悖論：狹義相對論的思想實驗。

乙個有速度的物體，乙個速度為零的物體，在瞬時時間內，是相對沒有意義的，你知道它的速度，但你在任何參考係中，它是無法測量的，但是，你不能說它沒有速度。

然而，沒有絕對的慣性系，在狹義相對論的框架內不可能精確地定義慣性系。

雙胞胎悖論：狹義相對論的思想實驗。

孿生悖論簡單解釋如下。

根據阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）的說法，在不同的慣性系中，絕對同時是沒有意義的。 這就像300萬公里之外，我看到你的時鐘比我慢10秒，你看到我的時鐘比你的慢10秒，如果你不相信光的傳播需要時間，你會認為這是非常矛盾的。 同理，在不同的慣性系中，哥哥認為弟弟比自己小，弟弟認為弟弟比自己小，這也是對的，但不好理解，只有當兄弟們走到一起時，他們才能最後比較誰年輕。

兄弟倆正在高速遠離對方，他們認為對方比自己年輕。

你也可以用相對論來回答這個問題，我反對。

比較困難的雙胞胎是以光速繞地球執行的宇宙飛船，在離地球固定距離飛行，可以在很短的時間內接收到通訊。 既然相對距離是恆定的，那麼通訊時間是恆定的，時間是一樣的。 也就是說，速度不會影響時間。

相對論是建立四維坐標系，在空間的三維坐標系上增加乙個時間坐標系。 在這樣的坐標系中，速度會影響時間。 如果速度影響時間，那麼能量影響速度，溫度（熱能）影響能量，通過改變公式，那麼改變溫度也可以改變時間。

例如，AB 和 2 個地方相距 300,000 公里，從 A 到 B 發射光 1 秒，反之亦然。 如果從AB的中點發出光，則分別是秒到A或B，並且同時發出光，時間將是秒。 如果按照相對論同時測量兩盞燈的相對速度，因為相對速度仍然是c，時間是秒，那麼只能縮短AB間距，即減小尺子。

本應相同的距離縮短了。

如果距離不改變，光的時間必須減慢。

關鍵的一點是，在廣義相對論中，是引力勢的差異導致了時鐘速度的差異，需要注意的是，它不是由引力場強度的差異引起的。

乘坐火箭的哥哥這樣解釋自己年輕：當他以恆定的速度進行鍛鍊時，他看到弟弟越來越年輕; 雖然他在起飛和著陸時處於乙個很強的等效引力場中，但由於當時他和哥哥非常接近，所以兩人的引力勢相差不大，這兩個階段的時鐘差異可以忽略不計。 他轉身的時候也處於乙個很強的等效引力場中，此時他離哥哥很遠，所以他所處的引力勢比哥哥所處的引力勢要低很多，他會眼睜睜地看著哥哥迅速變老。 結合各個階段，弟弟年紀大了。

弟弟總是處於慣性系中，他用狹義相對論，而不必考慮廣義相對論來解釋弟弟的青春。

雙胞胎悖論：狹義相對論的思想實驗。