购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

13.再度相逢时谁更年轻:双子吊诡之谜

我们把相对论中有一些看上去令人费解的现象称为吊诡或反论。现在,我们就来思考双子吊诡的问题。

事实上,狭义相对论和我们的日常生活全无矛盾之处,只要好好思索,就可以理出头绪,解决疑问。举一个具有代表性的例子来说吧。

双子吊诡实验

双子吊诡(反论)又称为双子佯谬。(在下文关于时光机器的介绍中我们还会提及这个例子。)为了让讲述更为浪漫,这一次,我们不说孪生兄弟,而从一对同年的恋人说起。

公元2500年,男孩搭乘了太空船前往距离太阳4光年的一个恒星探险。女孩则留在地球,等待恋人的归来。4光年指的是光走4年才能到达的距离。男孩到达目标恒星后,就立刻转向直接返回地球。

假定他所搭乘的太空船的速度为光速度的80%,他去目标恒星需要5年,返回也需要5年,往返总共耗时10年。如果他是20岁时去往恒星的话,那么在女孩30岁时男孩才会回来。不过,当男孩回来时,男孩却只度过了6年的时间,是26岁。而在地球上等他归来的女孩,却已经30岁了。

我们再进行假设,如果太空船的速度逐渐接近光速的话,那么男孩的时间会大幅减慢,也就是说,如果男孩的太空船以光速的99%来飞行的话,他往返只要花1年左右的时间。

究竟谁的谁更年轻

这一切说起来可真诡异!

以男孩搭乘的太空船为参照物,地球才是那个正在运动的物体。按照这样的推理,运动中的钟表的时间会变慢,衰老更慢的应该是留在地球上的女孩吧?如果真是这样的话,男孩返回地球的时候,上了年纪的就应该是他自己,而不是女孩。

究竟哪一种分析才是正确的呢?会不会是狭义相对论出了差错呢?

再见面时谁更年轻

公元2500年,男孩搭乘了太空船前往距离太阳4光年的一个恒星探险。女孩则留在地球,等待恋人的归来。男孩到达目标恒星后,就立刻转向直接返回地球。根据运动使时间变慢的原理,当他们再度重逢时,年纪将不再相同,但是,究竟谁更年轻呢?

相关链接

吊诡的释疑 吊诡有两种含义:bizarre和paradox。bizarre是稀奇古怪、不同寻常、离奇、奇特、不可思议、荒诞不经的意思;paradox有似非而是、反论、悖论的含义。 xD3KD/ZF01nrZizz6yuQlei7JO2TWWDduL0JPUfW42sjdNs52UR4L0dIm4+CfuE8

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×