楼主说的,类似于经典的双生子悖论。
你这个例子不够好,能让别人钻空子。现完善如下:
两个相同飞船,各坐双生子中的一个,两飞船匀速直线远去,按相对论,动钟变慢,两人得出相反结论:对方在动,钟比自己慢。当两个飞船以同样加速度调转方向,变远离为靠近,到相遇时两钟应相同,而不是根据任何一个的相对论观点,对方的钟慢。这个结论即使用广义相对论解释,也应一致。
这说明相对论的“动钟变慢”结论是错的。
那么我们可以这样理解相对论,动钟变慢是现象,而物理本质是两钟始终一致。
参看光学畸变:
如果一个钟,以0.5倍光速从原点远去,我们会看到什么现象呢?
一秒钟时,它距离原点0.5光秒距离,但这个事件我们在原点看见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟在0.5光秒处。计算得知0.5/1.5=1/3光速,也就是我们测量到钟在以1/3光速前进。两秒钟时远处的钟在1光秒处,我们看到是在3秒时。也是1/3光速。
于是我们认为钟是以1/3光速匀速运动的。
理想点以a倍光速远去,1秒钟远离a*C(光速)距离,在计时起位置要a秒传过来,到达a*C的事件将在a+1秒传到观察者,观察者认为速度为a*C/(1+a),速度永远小于光速。a为1时看到以1/2C远离。
理想点以a倍(a小于1)光速靠近,计时位置要x秒传过来,1秒后位置要x+1-a秒传过来,观察者认为速度为a/(1-a),快于光速。
理想点以光速接近,观察者突然看到它和它以前所有影像。
理想点以a倍(a大于1)光速接近,观察者先看到近端形象,后看到远端形象,以为远离。近处形象要x秒传过来,1秒前形象要1+x+a秒速度为a/1+a,速度越大越接近光速远离。
这样理解以后,我们会发现,双生子悖论不存在。
这个过程没有你想像的那么简单,他分为四个过程
1、年轻人从地球加速到接近光速离开地球
2、年轻人减速,到相对地球静止到达B点
3、年轻人掉头,再次从B点加速到光速往地球方向飞行
4、年轻人接近地球,减速再着落到地球上
第一个与第二个过程:
从自己所用时间分析:年轻人与地球的相对速度为0.9999C,但地球看AB两地(地球为A点)的距离为0.9999C*T,而高速运动的年轻人看到AB两地的距离大大减少,固年轻人认为自己只用了很少的时间t就到达了B点.
从观看对方运动状态分析:年轻人以自己所在参考系得到光速,他看到地球(光源)以接近光速的远离自己,根据光信号的多普勒效应,他看到地球上的运动速度变慢了很多。而地球上的人也有同样的结论,他们认为年轻人的运动速度也慢了很多。
第二个过程结尾:年轻人与地球相对静止,此时,地球上看到的年轻人比他们认为的实际年龄年轻,但由于没有相对运动,多普勒效应影响不在了,地球上看到年轻人的衰老速度恢复正常(但要一段时间后才看得到,必竞B点的信息通过光速传到地球需要时间。而年轻人看到情况也是如此。他认为地球上原和他同龄的人比他自己要年轻。
第三个过程与第四个过程:从自己所用时间时间分析:这点与第一个过程相似,年轻人只用了时间t,而地球上的人认为他用了T,因为年轻人在加速后,认为两地的距离近了很多。
从观看对方的运动状态分析:年轻人在他的参考系内,看到地球以光速靠近,根据光信号的多普勒效应,光信号之间的密度变大,我们设此密度为Q,信息变得更为集中,在这个过程中年轻人看到地球人的运动频率加快,看到地球人在快速老去。而地球上人的看来,年轻人返回的过程,他们一开始是几乎看不到的,他们看到的是年轻人在B点活动,返航这个过程,年轻人所发出的光信号与年轻人本身所在的位置几乎一致(年轻人接近与光波相对静止),等到年轻人到达地球的时候,年轻人在返回过程对地球发出的光信号又同时到达,此时地球人观察到的现像是,年轻人瞬间就从B点回到地球了,那么年轻人超光速运动了吗?答案是没有,地球人很聪明,他们认为年轻人只是和光信号同时到达地球,产生超光速的假相。
那么,等年轻人回到地球上的时候发生了什么?
第一、年轻人的确比地球人年轻,因为年轻人这次旅行只花了时间2t,而地球人却等待了他2T的时间。得出的结论是当相互运动速度不变时,我们看到的时间都要变慢,但一旦掉头返回,情况就不一样了,因为运动的人参考系发生了变化,情况变得复杂了
《一个年轻人乘速度为光速99.99%的UFO离开地球。许多年以后他回到地球时,他已老去,可是他看到地球上的人仍然很年轻。因为他看到地球高速运动,地球的时间变慢了。地球人看到他乘速度为99.99%的UFO离开地球。许多年以后他回来了,地球人已老去,可是地球人看到他仍然很年轻,因为地球人看到他高速运动,他的时间变慢了。为什么他们看到的刚好相反?难道发生了时光穿梭吗?》
这是狭义相对论的讲法。为了解决这个问题。所以又有了广义相对论。
这个年轻人要想达到光速99.99%。必需先加速,然后才能匀速。这个加速过程,是就是加速度场,加速度场与引力场是可以认为完全相同的。因此从广义相对论来说,“引力”(实际不存在引力,是弯曲时空)越大,或者说加速度场非常大,时间就会变慢了。
这样综合广义相对论后,高速运动的年轻人,还是比地球人年轻了。
另外一个例子
太空的定位卫星,
以狭义相对论看,从地球看卫星的时间,卫星比地球慢7微秒
以广义相对论看,地球表面“引力场”大于卫星表面的“引力场”,地球比卫星慢45微秒
综合看,地球比卫星慢了45-7=38微秒。因此卫星传回地球的时间,校正38微秒才是正确
没有什么时光穿梭什么的,双生子悖论的产生只不过是不正确的滥用狭义相对论的钟慢公式才产生的。从理论上怎么解决双生子悖论你可以看我上次给别人的回答(见引用的参考资料),如果还不明白可以再追问我。
只能说是相对论中的时间变慢的理论是错的。