问个相对论的时间相对性,高手非高手都来凑凑热闹呗

先上个高中物理题:在宇宙飞船上高速飞行的人感觉时钟比地球上快还是慢?
key:快
我们知道时间延缓,so高速飞行的飞船上应该时间比地球上慢,所以似乎应该飞船上感觉时间慢,but!飞船上人反而感觉是地球在高速相对飞船运动(人是以飞船为参照系)嗯~这就有了“双生子谬论”哥哥弟弟都感觉是对方在高速运动而自己静止,狭义视乎搞不定,而,广义相对论却能肯定地说,是飞船上回来的哥哥年轻。因为飞船在离开地球时到回来经历了多个加速过程,也就是说弟弟哥哥所处的参考系已经不同了,根据引力与加速度等效,飞船上哥哥经历了多个加速度令时间延缓,所以他年轻。
回到我的问题,既然如此,当题目中飞船匀速时,到底是地球上还是飞船上时间快?
依据相对论,有脑子的都会说飞船速度大,所以时间延缓,可是。。。ang。。。晕了。。你,晕不晕?谁能帮我理一理。不胜感激!

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3个答案
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支持者: Jokies zzzhu

节选自维基百科
其实楼主的问题在于认为双生兄弟中的每一个人都认为对方相对于自己运动,因此由于时间膨胀的作用,每一个人都认为对方应该比自己年轻。狭义相对论指出所有观测者都有同等意义,没有任何一个参考系(frame of reference)是会获得优待的。
但是
狭义相对论并没有说所有观测者都有同等意义,而是只有在惯性系中的观测者(即没有进行加速运动的观测者)才有同等的意义。但宇宙飞船在旅途中亳无疑问是至少加速过一次的,所以旅行者并不是惯性系。反之,留在地球上的兄弟在整个航程中都是在惯性系之中(如果忽略源自地球质量及移动所带来的相对较小的加速度),所以他能够把他跟他兄弟分辨开来。
所以其实狭义相对论已经将其搞定了

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第一时间的感觉这个问题就不准确,只是感觉的话你还是感觉到时间是在正常流逝。
第二这个问题的关键是在调头往回光速运动的时候,这个过程中你会发现地球上的哥哥加速衰老,看起来像是个超光速的问题,但是这个过程不携带任何信息,所以没有逻辑问题。另外如果哥哥和弟弟不相遇不在一个惯性参考系是没有可比性的,就不存在年不年轻的问题了。

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敬畏寂静徘徊在物理学与艺术的边缘地带

2013-12-27 13:29

我觉得你没有理解什么是时间的相对性。

所谓时间的相对性,指宇宙中没有绝对普适的时间,以前我们认为无论我们如何运动,时间的流逝速度都一样,这种想法是错误的。
相对论告诉我们,以不同速度运动的观察者会观测到彼此时间的流逝速度是不一样的。这是一种相对论效应,也就是说,如果你相对于我运动,那么,我看你的钟表会变慢,而你看我的钟表也会变慢!
你有你的时间,我有我的时间,这就是时间相对性的本质!因为我们处在不同的参考系。

所以我觉得,在不同的参考系下对时间流逝速度进行比较,其实并不具有什么意义,而在同一参考系下比较才具有现实意义。我理解的,这就是不同的时空。

而双生子佯谬,正是因为最终两兄弟回到了一个参考系,所以对时间必定有一个统一的认识,才使得这个结论变得有意义,使得在宇宙中进行时间旅行成为了可能。但是,时间依然正向流逝,我们依然回不到过去!

所以,当题目中飞船匀速时,到底是地球上还是飞船上时间快?答案是,地球上看飞船,觉得飞船上的时钟变慢了;飞船上看地球,觉得地球上的时钟变慢了!这是时间的相对性!

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