阿尔和伯特--双生子佯谬
双生子佯谬是一个被设想出来质疑狭义相对论的著名悖论，该悖论如是说：一对孪生兄弟，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速进行宇宙旅行，当哥哥返回地球的时候，根据相对论的“尺缩钟慢”原理，哥哥将比弟弟更加年轻。然而这一结论违反了相对运动的原理......
距离上一篇发布已经快有一个月了，离“每周一个小时动动脑”的目标有点远。这部分由于我的拖延症，部分由于小朋友的提前发动。这么长时间没有更新，我也并没有做任何的宣传和推广，今天打开公众号竟然发现多了13位新朋友，希望不是像微博那样的“僵尸”用户。
本来是准备按照科学史的时间线来梳理一些比较著名的悖论，怎奈小朋友的出生让我第一反应想起了“双生子佯谬”，虽然好像并没有什么联系。。[尴尬脸]于是这次让我们沉下心来，一起直接步入现代物理学的范畴，探讨下这个著名的“反相对论”的双生子悖论。
在探讨之前，我们需要一点点的基础知识：（摘抄自百度百科，如有错误都赖百度）
- 相对运动某一物体对另一物体而言的相对位置的连续变动，即此物体相对于固定在第二个物体上的参考系的运动。
- 尺缩钟慢狭义相对论的一个重要观点即是：当一个运动物体运动速度接近光速时，物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。当物体运动速度等于光速时，时间就会停止、空间就会缩为点。（只有零质量的物体才能达到光速，因此没有物体可以超越光速）
假设有一对双胞胎兄弟阿尔和伯特，其中哥哥阿尔乘坐宇宙飞船以接近光速进行宇宙空间旅行，而弟弟伯特留在地球。从相对地球静止的参考系上看，当哥哥阿尔回到地球后，根据狭义相对论的“尺缩钟慢”效应，我们将发现哥哥阿尔将比留在地球上的弟弟伯特更年轻。因为哥哥以接近光速做星际旅行的时候，其自身的时间流动变慢了。但是等等！“相对运动”原理怎么说来着？换个角度，从飞船上的哥哥来看，他自己是静止的，飞船离开地球和返回地球时，是地球在以接近光速离他而去，而后又高速逼近自己。因此是弟弟的时间流动变慢了，因此当他回到地球时，应该看到一个比自己更年轻的弟弟！观测的基点不同竟然得出完全相反的结论，这一定是哪儿错了，那些质疑相对论的人认为，这个悖论足以证明相对论是错误的。
佯谬佯在哪？
正如在上一篇里一再强调地那样，“佯谬大都是在特定历史局限性下忽略了某些本质上的微妙因素”。我们从直觉上感觉哥哥的星际旅行运动和弟弟的留守地球并不是那么的“相对”，毕竟弟弟的留守“不费吹灰之力”，而哥哥的星际旅行确实是实实在在的“近光速”运动。让我们从理论上找到点根据：
相对运动只适用于惯性参考系。
相对于惯性系做匀速直线运动的参考系都是惯性系。而阿尔在离开地球以及返程途中，必将经历一个加速和减速的运动，即便是瞬间的加速，也会使哥哥从原来的惯性系进入到非惯性系，而弟弟一直处于原有的惯性系中。在这种情况下，两者的运动并不相对，相对原理不适用，不论什么观察者进行观测，都会看到是宇宙飞船改变了运动方向。正是经历了加速过程，时间对哥哥来说是变慢了。
现如今，“尺缩钟慢效应”已被大量实验证实。科学家把一个铯原子钟装进喷气飞机环球飞行，这个实验证明，当飞机乘客（铯原子钟）回家时，要比其他人年轻，相差一个微乎其微但可以测量的时间差。如果一个一个宇航员用接近光速的速度旅行，他返回时，要比地球上的同龄人们年轻----现在，这个结论已经没有哪个物理学家再会怀疑了。
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