查看: 910|回復: 12

孿生子詭論 [複製鏈接]

大眾義工

Youth II

Rank: 6 Rank: 6

好友: 0
帖子: 4940
積分: 9865
最後登錄: 2018-7-28
在線時間: 0 小時

電梯直達

樓主

發表於 2012-10-30 22:34:44 |只看該作者 |倒序瀏覽

孿生子詭論是一個試圖推翻狹義相對論的思想實驗:有一對雙胞胎兄弟，一個登上太空船做長時間的高速太空航行，另一個留在地球，而當他旅行回到地球時，雙方都會覺得對方比自己還年輕。
為什麼會有這樣的結果?根據狹義相對論:雙方都認為對方相對於自己在做相對運動，所以會產生時間膨脹，因而會發現對方比自己老，狹義相對論的主要觀念就是，任何座標系都是等價的，不會有任何慣性座標有特別待遇，因此雙方都會發現相同的現象:對方比自己老，而這明顯是矛盾的

有人說要用廣義相對論才能證明這個詭論並不存在，但是這是錯的。孿生子詭論可以用最基本的同時性來證明不存在，具體一點講就是，旅行者每隔一小段時間就發出一個電波，在地球上的人接受到的電波，根據都普勒效應，地球上的人接收到的電波週期和旅行者的週期不相等，這樣就可以求出他們最後到底誰比較老，老多久了。

(圖片來源:http://www.westart.tw/freeteabooks/npa/Flash%20Animations%20for%20Physics/TwinParadox.swf)
圖上標明了兩個人都發出訊號，紫色的只發出五次，藍色的發出十次，因此紫色比藍色還年輕五次週期。

值得注意的是，在紫色經過折返點後，藍色收到紫色的周期變短很多，而紫色收到藍色的週期也便短，這就是典型都普勒效應的結果

總之，孿生子詭論之所以不存在，就是因為折返時不是慣性座標，才會有這種引人誤會的結果。