物理問題

雙生子佯謬
按照狹義相對(duì)論，運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘走得較慢是時(shí)間的性質(zhì)，一切與時(shí)間有關(guān)的過程都因運(yùn)動(dòng)而變慢，變慢的效應(yīng)是相對(duì)的。于是有人設(shè)想一次假想的宇宙航行，雙生子甲乘高速飛船到遠(yuǎn)方宇宙空間去旅行，雙生子乙則留在地球上，經(jīng)過若干年飛船返回地球。按地球上的乙看來，甲處于運(yùn)動(dòng)之中，甲的生命過程進(jìn)行得緩慢，則甲比乙年輕；而按飛船上的甲看來，乙是運(yùn)動(dòng)的，則乙比較年輕。重返相遇的比較，結(jié)果應(yīng)該是唯一的，似乎狹義相對(duì)論遇到無法克服的難題。
事實(shí)上雙生子佯謬并不存在。狹義相對(duì)論是關(guān)于慣性系之間的時(shí)空理論。甲和乙所處的參考系并不都是慣性系，乙是近似的慣性系，乙推論甲比較年輕是正確的；而甲是非慣性系，狹義相對(duì)論不適用，甲不能推論乙比較年輕。其實(shí)根據(jù)廣義相對(duì)論，或者甚至勿須用廣義相對(duì)論，設(shè)想一個(gè)甲相對(duì)乙作變速運(yùn)動(dòng)的特殊過程：很快加速-勻速-很快減速然后反向很快加速-勻速-很快減速，按照狹義相對(duì)論，仔細(xì)考慮其中的時(shí)間延緩和同時(shí)性的相對(duì)性，可以得出無論從甲或乙分析，結(jié)論是相同的，都是飛船上的甲要比乙更年輕。1966年用μ子作了一個(gè)類似于雙生子旅游的實(shí)驗(yàn)，讓?duì)套友匾恢睆綖?4米的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)再回到出發(fā)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)動(dòng)的μ子的確比靜止的μ子壽命更長。