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有一个双生子洋谬问题,我总是想不明白。

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双生子洋谬里,如果哥哥近光速旅行,在哥哥到达目的地后,比如哥哥眼里的弟弟现在 10 岁,那么这时候调头,哥哥眼里的弟弟突然 20 岁了,这时候如果哥哥又改变方向继续旅行,那这时候哥哥眼里的弟弟又突然变 10 岁了? 这不会产生悖论吗? 弟弟如何从 20 岁变成 10 岁的?


IP属地:河北来自iPhone客户端1楼2024-05-24 02:49回复
    假设飞船在自己的60秒内以匀四加速A,
    从0加速到0.5c,根据U=ctanh(Aτ/c)计算A≈0.009155c,再根据t=c/A•sinh(Aτ/c)计算出地球时间为t≈ 63.064008秒
    从0加速到0.9c,根据U=ctanh(Aτ/c)计算A≈0.024537c,再根据t=c/A•sinh(Aτ/c)计算出地球时间为t≈84.148021秒
    从0加速到0.99c,根据U=ctanh(Aτ/c)计算A≈0.044111c,再根据t=c/A•sinh(Aτ/c)计算出地球时间为t≈159.096847秒
    从0加速到0.999999c,根据U=ctanh(Aτ/c)计算A≈0.120905c,再根据t=c/A•sinh(Aτ/c)计算出地球时间为t≈5848.447293秒


    IP属地:四川来自iPhone客户端2楼2024-05-24 08:48
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      哥哥掉头不往回跑 哥哥看弟弟就是十岁 只有哥哥掉头近光速往回跑哥哥看弟弟才会急速衰老


      IP属地:湖北3楼2024-05-24 11:40
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          因为异地两者间,年代日期时刻的相等情况,并非绝对不变(同时的相对性)
          例如:哥哥飞出去后,兄弟俩互看对方慢,两人钟就永远对不上了,假设0岁分别:弟弟觉得【自己的100岁】和【哥哥的80岁】同时……但哥哥觉得【自己的80岁】和【弟弟的64岁】同时;【自己的125岁】才和【弟弟的100岁】同时
          同理,去程的哥哥1和返程的哥哥2,由于是两个惯性系,他们各自觉得自己和弟弟的同时情况也不一样……对于哥哥2,他认为【自己的80岁】同时于【弟弟的136岁】
          当哥哥2再次转向,切换回哥哥1,同时情况自然又变回去了
          …………
          另外你可能还有两个疑惑,我在这里一并说了
          问题1:如果弟弟一直发光速信号,告诉哥哥自己多少岁了,那么哥哥1和哥哥2究竟能知道弟弟几岁?(在此补上条件,飞船0.6c,折返点在地球系是60光年)
          答:折返前后,无论是哥哥1还是哥哥2,都只能收到弟弟40岁时发出的信号
          问题2:相对论世界观中的未来是不是注定的?
          答:是,这和经典力学一脉相承……但因为无法超光速即时通讯,80岁的哥哥无论怎么反复掉头横跳,都不可能获知41岁以后弟弟的情况(哪怕未来已经注定),当然也不可能帮助弟弟自未来向过去传递彩票号码


        IP属地:江苏来自Android客户端4楼2024-05-24 19:03
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          和你一样,我也曾经对同样的问题产生过疑问。不过我是用了好多年的时间才发现的这个疑问。正如楼上两位吧友解释的那样,哥哥确实是面临着你所猜测的状况。不过呢,不是哥哥看到弟弟如何如何,而是哥哥将会和不同时期的弟弟同时。用相对论的理论来说,最简单的说法就是哥哥的“同时面”会和不同时期的弟弟的历史阶段发生交汇。当然是某一个特定的历史阶段,而不是任意的历史阶段。
          哥哥在转向前是和10岁的弟弟同时,哥哥在转向后和20岁的弟弟同时,哥哥再一次转向,又和10岁的弟弟同时。这就是问题的正解,即相对论解释。
          看上去充满了悖论。实际上如果你承认了弟弟的历史阶段一直都是存在的,并不因为发生过就消失了。就如同放映一部电影,可以快进也可以后退,想看哪里就看哪里,那悖论就不存在了。
          相对论是允许时间机器穿梭回到过去的,至少在理论上是可行的。诺贝尔奖获得者基普索恩开创的虫洞理论就是做这方面研究的。
          至于我,正是有了这样的疑问之后才开始质疑相对论时空观的。
          接下来我只说一点。就是关于“同时”的定义。理解这个定义我经历了三个阶段,1,同时是依据时间来定义的,它属于一个时间方面的概念。2,同时是依据时空来定义的,这样才能定义绝对同时。3,“同时”的定义完全不依赖于时空,是一个独立的物理概念。它和牛顿的第三定律有关。
          “同时”的定义在我看来真的是历史遗珠,被忽略的宝藏。


          IP属地:黑龙江7楼2024-05-25 19:01
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            写出匀四加速世界线在静止惯性系下的参数方程,
            ct=c²/A•sinh(Aτ/c)
            x=c²/A•cosh(Aτ/c)
            τ为四加速系的固有时
            取微分
            dt=cosh(Aτ/c)dτ
            dx=csinh(Aτ/c)dτ
            U=dx/dt=ctanh(Aτ/c)
            得到dt/dτ=cosh(Aτ/c)≥1
            dt是静止惯性系的固有时,也就是地球的人,
            dτ是匀加速系的固有时,也就是飞船的人,
            固有时代表各自的生理年龄,出发之后,dt恒大于dτ,也就是说当兄弟二人重逢时,飞船经历的年龄总是比地球上少。


            IP属地:四川来自iPhone客户端8楼2024-05-25 21:20
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              “同时面”这个词是基于参考系选取的,不具有直接的物理意义,不等同于“看到”,“看到”是指某事件的光子到达你的眼中


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              IP属地:安徽来自Android客户端9楼2024-05-27 23:54
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                移步到【反相】吧,那里有正确的解释。


                IP属地:江苏来自Android客户端10楼2024-05-28 05:51
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                  因为不同参考系下时间不一样。
                  弟弟是10岁还是20岁,都是在哥哥的参考系去“测量”会获得什么样的一个结果。
                  当哥哥改变参考系,这个“测量”的结果自然就会不一样。
                  你有这个疑问,本身就是因为你自然而然的觉得“地球参考系”具有特殊地位。


                  IP属地:浙江11楼2024-05-30 15:24
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