作业帮关于 时钟双生子佯谬百科中说“相对论”有这样一段：“·时钟双生子佯谬相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/14 15:47:47
关于 时钟双生子佯谬
百科中说“相对论”有这样一段：
“·时钟双生子佯谬
相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬.一对双生子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行,经过漫长岁月返回地球.爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年轻.许多人有疑问,认为A看B在运动,B看A也在运动,为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速与减速过程,是变加速运动参考系,真正讨论起来非常复杂,因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论.如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了,只是要用到许多数学知识和公式.在此只是用语言来描述一种最简单的情形.不过只用语言无法更详细说明细节,有兴趣的请参考一些相对论书籍.我们的结论是,无论在那个参考系中,B都比A年轻.
为使问题简化,只讨论这种情形,火箭经过极短时间加速到亚光速,飞行一段时间后,用极短时间掉头,又飞行一段时间,用极短时间减速与地球相遇.这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响.在地球参考系中很好讨论,火箭始终是动钟,重逢时B比A年轻.在火箭参考系内,地球在匀速过程中是动钟,时间进程比火箭内慢,但最关键的地方是火箭掉头的过程.在掉头过程中,地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周,到达火箭的前方很远的地方.这是一个"超光速"过程.只是这种超光速与相对论并不矛盾,这种"超光速"并不能传递任何信息,不是真正意义上的超光速.如果没有这个掉头过程,火箭与地球就不能相遇,由于不同的参考系没有统一的时间,因此无法比较他们的年龄,只有在他们相遇时才可以比较.火箭掉头后,B不能直接接受A的信息,因为信息传递需要时间.B看到的实际过程是在掉头过程中,地球的时间进度猛地加快了.在B看来,A先是比B年轻,接着在掉头时迅速衰老,返航时,A又比自己衰老的慢了.重逢时,自己仍比A年轻.也就是说,相对论不存在逻辑上的矛盾.”
我要问：
既然说“最关键的地方是火箭掉头的过程”,那么
（1）是不是B若在那里多转几圈,回来时,A就更老了,甚至老死了很多年了?
（2）如果B不转圈,而是倒退着回来,即火箭去时是向火箭头的方向飞,回来时,不转圈,而是直接沿原路返回,火箭向火箭尾方向飞,这样飞回地球来,那A和B重逢时,他们年龄又是怎样的关系呢?
百科中说“相对论”有这样一段：
“·时钟双生子佯谬
相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬.一对双生子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行,经过漫长岁月返回地球.爱因斯坦由相对论断言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年轻.许多人有疑问,认为A看B在运动,B看A也在运动,为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系,B要经历加速与减速过程,是变加速运动参考系,真正讨论起来非常复杂,因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论.如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了,只是要用到许多数学知识和公式.在此只是用语言来描述一种最简单的情形.不过只用语言无法更详细说明细节,有兴趣的请参考一些相对论书籍.我们的结论是,无论在那个参考系中,B都比A年轻.
为使问题简化,只讨论这种情形,火箭经过极短时间加速到亚光速,飞行一段时间后,用极短时间掉头,又飞行一段时间,用极短时间减速与地球相遇.这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响.在地球参考系中很好讨论,火箭始终是动钟,重逢时B比A年轻.在火箭参考系内,地球在匀速过程中是动钟,时间进程比火箭内慢,但最关键的地方是火箭掉头的过程.在掉头过程中,地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周,到达火箭的前方很远的地方.这是一个"超光速"过程.只是这种超光速与相对论并不矛盾,这种"超光速"并不能传递任何信息,不是真正意义上的超光速.如果没有这个掉头过程,火箭与地球就不能相遇,由于不同的参考系没有统一的时间,因此无法比较他们的年龄,只有在他们相遇时才可以比较.火箭掉头后,B不能直接接受A的信息,因为信息传递需要时间.B看到的实际过程是在掉头过程中,地球的时间进度猛地加快了.在B看来,A先是比B年轻,接着在掉头时迅速衰老,返航时,A又比自己衰老的慢了.重逢时,自己仍比A年轻.也就是说,相对论不存在逻辑上的矛盾.”
我要问：
既然说“最关键的地方是火箭掉头的过程”,那么
（1）是不是B若在那里多转几圈,回来时,A就更老了,甚至老死了很多年了?
（2）如果B不转圈,而是倒退着回来,即火箭去时是向火箭头的方向飞,回来时,不转圈,而是直接沿原路返回,火箭向火箭尾方向飞,这样飞回地球来,那A和B重逢时,他们年龄又是怎样的关系呢?
这个“关键”关键在于它掉头后B回来了,A比B老是因为火箭的接近光速运动而不是因为火箭掉了头,而火箭掉头的意义在于第一B可以回去,最终得出了A更老的结论,第二,AB在相互观察,观察者获得的信息在这里通过光传送,但是B的火箭用光速飞了很远了,光到达时要一定时间,这样2个观察者所获得信息会有“佯谬”,而掉头后红移变成蓝移,对B来说,A是在这段时间开始衰老的,所以地球时间加快了.
至于不掉头,倒退回来……首先火箭是单向加速的,就算那个火箭樊面有个喷射器那也和掉头效果一样,加速度是一样的,但是掉头强调的是速度不变,始终是亚光速,而直接往回飞需要先使速度为零,再反向加速,因为这就如楼上说的是纯理论的东西,次要因素不考虑,所以我们认为火箭在瞬间就加速到了亚光速,但是……用亚光速转了个圈怎么看都比“在一瞬间从正亚光速加速到负亚光速”要靠谱一点,因为加速时间是不考虑的.
至于不掉头,倒退回来……首先火箭是单向加速的,就算那个火箭樊面有个喷射器那也和掉头效果一样,加速度是一样的,但是掉头强调的是速度不变,始终是亚光速,而直接往回飞需要先使速度为零,再反向加速,因为这就如楼上说的是纯理论的东西,次要因素不考虑,所以我们认为火箭在瞬间就加速到了亚光速,但是……用亚光速转了个圈怎么看都比“在一瞬间从正亚光速加速到负亚光速”要靠谱一点,因为加速时间是不考虑的.
关于 时钟双生子佯谬百科中说“相对论”有这样一段：“·时钟双生子佯谬相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---
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哪位高手能用简单的语言解释相对论的双生子佯谬
洛伦兹和庞卡莱都曾经反对爱因斯坦的相对论,所以他们与相对论的建立没有关双生子佯谬的问题是谁提出来的
如何理解“双生子佯谬”?
双生子佯谬 我看到你在给别人的回答中提到了这个问题,我也一直对这个问题很感兴趣,我百度了这个问题并对百度百科中什么引力场
爱因斯坦著名的“双生子佯谬”是怎样计算证明的
请通俗地解释双生子佯谬
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