狹義相對論的時鐘佯謬,關於相對論的時鐘雙生子佯謬。

2023-04-24 16:05:25 字數 1558 閱讀 9564

1樓:科學有故事

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關於相對論的時鐘雙生子佯謬。

2樓:匿名使用者

事實上雙生子佯謬並不存在。狹義相對論是關於慣性系之間的時空理論。甲和乙所處的參考系並不都是慣性系,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,狹義相對論不適用,甲不能推論乙比較年輕。

其實根據廣義相對論,或者甚至勿須用廣義相對論,設想一個甲相對乙作變速運動的特殊過程:很快加速-勻速-很快減速然後反向很快加速-勻速-很快減速,按照狹義相對論,仔細考慮其中的時間延緩和同時性的相對性,可以得出無論從甲或乙分析,結論是相同的,都是飛船上的甲要比乙更年輕。乙留在地面等待甲,甲乘飛船作太空旅行,甲所乘坐的飛船在啟動、調頭、減速降落這些過程的加速、減速,都是相對於乙所在的慣性系而言的,所以這些過程沒有什麼附加的特殊效應,又因這些過程的時間都很短,所以可以將其忽略;而認為甲及其所乘坐的飛船靜止不動,乙在飛離甲及甲所乘坐的飛船時,乙在啟動、調頭、減速這些過程的加速、減速,是相對於甲所處的非慣性系而言的。

按照廣義相對論的等效原理,相當於考察乙的運動的參考系中有一個引力場,雖然甲和乙都處在這一引力場中,但因他們在引力場中所處的位置不同,因而引力場對他們的影響也就不同。在乙啟動及減速降落時,甲和乙距離較近,他們的引力場勢相差不大,引力場對他們時間的流逝的影響也相差不大,所以仍可將這部分較短的時間忽略。而在乙調頭時,由於甲和乙的距離非常遙遠,這時乙的引力場勢遠高於甲,它使乙的時間比甲流逝得要快的多,或者反過來說,它使甲的時間比乙流逝得要慢的多。

這一影響超過了乙相對於甲勻速運動期間速度v對時間的影響,使乙飛行歸來與甲會合時,乙仍然要比甲變老了。所以乙調頭這一過程在考慮「雙生子佯謬」問題時是不能忽略的。運用廣義相對論進行計算的結果,可知乙飛行歸來與甲會合時,甲仍然是21歲,而乙是90多歲。

2023年用μ子作了一個類似於雙生子旅遊的實驗,讓μ子沿一直徑為14米的圓環運動再回到出發點,實驗結果表明運動的μ子的確比靜止的μ子壽命更長。

3樓:匿名使用者

在b在以接近光速運動時,可以這麼理解,在他身體和所乘坐的火箭的每個原子中的電子在與其運動方向上一致的分量便會相對原子核變小,此時電子的速度相對降低,原子的生命也就相對怎加,所以整體的存在持續時間也就怎加了。

相對論產生佯謬的真正原因是什麼?

4樓:毋傅香管詞

1愛因斯坦的相對論是建立在理論依據上的,無法在現實世界中得以驗證,2並且在一定的範圍記憶體在一定的侷限性,只有在一定的條件下才能成立。

1有時我們沒有充分認識所提出假設的合理性,沒有完全考慮到出現這些情況所產生的不同於正常情況的現象,比如說,潛水艇悖論人們沒有認識,潛艇以接近光速運動過程中受到的有效重力,實際上比潛艇相對海水靜止時要大,因為這些假設無法在現實世界中得以驗證。2也有時因為人們往往忽視相對論成立的條件條件,比如說,雙生子悖論的產生就是因為人們沒有認清狹義相對論是關於慣性系之間的時空理論,從而產生了一系列的悖論。或許愛因斯坦也沒有完全搞清相對論成立的條件。

3沒有人可以保證愛因斯坦的相對論一定正確,也有許多需要完善的地方,這也是出現悖論的原因。

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