双生子佯谬

    你的时间是否与他人的时间完全一致呢?搭载飞机、地铁等快速载运工具刚到目的地走出来后你是否会看一看手表或者看一下手机的时间?我想大家都会情不自禁的看一下时间吧!但是你有没有思考过,在这样高度精准的计时器时间是否会高度一致呢? 认真看完,这篇文章很有可能会改变你的三观。

    当你追求一个漂亮女孩时的女孩时,一小时过起来就好像一秒钟。当你坐在烧红的煤渣上时,一秒钟过起来就好像一小时。这就是相对论。

                  ——阿尔伯特·爱因斯坦

    假如把你的生命比作一个高度精准的时钟,它一分一秒地走着,不断衰老。如果一次生恰好包括1万一次光钟的嘀嗒,那么嘀嗒1万亿后,也就代表着你的生命已经结束。不知你有没有仔细观察过,在极速行驶的火箭内的时钟和你所看到的自己的时钟流失是否一样?

    现在你不妨在你的大脑里做一个想象实验,假设你有一个孪生兄弟(姐妹)参与这个实验。而你坐上了飞离地球的火箭,在此之前你们都配上一块高度一致且精准的时钟,你就坐在火箭观赏着这个时空,而你的孪生兄弟(姐妹)站在地表用望远镜观察你。爱因斯坦认为只要你乘坐的火箭速度足够快,他(她)观察到你被收缩了、时钟走速也变慢了而你却说一切正常。

图片源于网络

 

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就是再这样的被背景下催生了双生子佯谬。

    现在假定你有一个孪生兄弟,在你去星际旅行时,他留在地球上,你觉得自己在高速火箭上度过了十年时间,然后返回地球。在这期间你觉得自己身边的时钟运转正常。但是从地球上看来你的举动就好缓慢爬行的蜗牛甚至比蜗牛还慢:你的心跳,连同手表和衰老的过程都大大减缓了。你觉得你离家旅行仅仅是十年的时间,事实上但你看到你孪生兄弟已经是一个老者甚至已经死亡。分明各种感觉自己的时间和衰老速度都正常。但是哥哥却还年轻,弟弟却已经是老者甚至是死亡。

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    现在假定你是留在地球上的那一个,用望远镜观察着高速离开的孪生兄弟那么他的行动、手表、衰老速度也比你的缓慢的很多。换句话来说他回来时他手表的时间也就比你的短了很多很多,这样他回到家自然比你年轻的更多了。

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    这看似荒缪的事情却实际发生着——这就是双生子佯谬。

    即使在你乘坐超过音速的机车(假想),因为你的速度还是与光速(高速世界)相差甚远,因此这种变化很微小甚至无法观察出来。

    说到这里可能有的人就会提出疑问——一对孪生兄弟,其中留在地球上的那个要比那个要比星际旅行归来的孪生兄弟老。那么懂只要一点物理常识的根本不会选择去相信你。“如果两个孪生兄弟都用望远镜观察对方那么两个人的行动、时钟和衰老速度都变缓慢了那么两个人都发现对方比自己年轻了!”这显然是不可能的——这就是所谓的“悖论”或“佯谬”了。

    在现代,高速空间中原子时钟运转的已经证实了这个狭义相对论的假设也就是说在星际旅行的那个行动、时间流逝和衰老速度缓慢已经得到证实。

  那么问题来了假如你有一个孪生兄弟又恰好缝上这个实验需要自愿者参与你是否会勇于参与呢?


  参考文献:《时空之维》。

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