孪生子佯谬分析

一，孪生子佯谬事件

狭义相对论认为时间具有相对性，时间、空间和物质三位一体，不可分割。时间的流逝，随物体运动速度的增大而减慢；另一方面，物体的运动速度具有相对性。因此在狭义相对论时间效应下，就产生了孪生子佯谬这样的事件。

孪生子佯谬是狭义相对论中的一个问题，大体内容如下：

有一对龙凤双胞胎，妹妹乘坐宇宙飞船作长程太空旅行，而哥哥则留在地球。从地球上的人看，旅行者妹妹比哥哥年轻了很多；但是从相对宇宙飞船静止的妹妹看，发现哥哥会更年轻许多。为什么会有这样的看法？到底谁会真正的更年轻一些呢？下来我们详细讨论一下。

二，孪生子佯谬的现实状况

狭义相对论认为，时间的流逝和物体运动的速度有关系：相对参考系运动的系统（或物体），其系统内时间流逝的慢；且运动速度越快，时间流逝的就越慢。

以地球为参考系，妹妹坐着宇宙飞船运动了，所以妹妹就更年轻许多。但以宇宙飞船为参考系，地球和哥哥相对宇宙飞船运动了，所以哥哥会更年轻很多。

从理论上似乎都讲得通，但现实生活中不可能，出现如此矛盾的双面现象。哥哥和妹妹，只能一个更年轻；不可能同时出现相对其中一方，另一方都比自己年轻了。

就拿我们地球上的人来说，我们都知道地球上的哥哥，依然按照以前时间流逝的快慢，进行着自己的生命活动；他的生命会按照原来的节奏，自然而然的变老。

妹妹乘坐宇宙飞船离开地球，她的生命历程是怎样变化的呢？在妹妹没返回地球前，地球上的人谁也不知道她的实际情况；因为飞船和地球两个系统不在一块，所以无法比较。

只有当妹妹返回地球，哥哥去机场接妹妹时，他才发现妹妹还那么年轻漂亮，而自己却人老面黄。他们兄妹俩看上去根本不像是龙凤胎，甚至连姐弟都不像；他们可能看上去像一对父女，或者爷孙，甚至之间的年龄差距更加遥远。

这一事实在现实中虽然没有出现过，但是科学家们已经证明了这个现象。实际上，即使妹妹不返回地球，妹妹依然比哥哥更年轻许多。也就是说，在现实生活中，乘坐宇宙飞船的妹妹会更年轻；而一直生活在地球上的哥哥，老了好多。为什么是妹妹更年轻，而不是哥哥呢？

三，孪生子佯谬剖析

弄清楚这一问题前，我们应该先弄清楚，时间的流逝与物体运动速度的具体关联性。从狭义相对论认为，时间是相对的，运动也是相对的；所以时间流逝的快慢，似乎也具有相对性。然而这是一个不小心的误区；因为相对运动的两个系统，在现实世界里，只有一个系统的时间流逝，相对另一个系统的时间流逝变慢。时间的流逝不可能出现，甲相对乙变慢的同时，乙也相对甲变慢。

导致这样唯一性的原因，就是运动本身。我们知道，物质的天性是存在性和运动性；存在性诞生了时空，运动性让时空可塑。即时间和空间的绝对性，由物质的存在性决定；时间和空间的相对性，由物质运动，和运动导致的物质不同分布，共同来决定。因此时间流逝快慢的变化，由物质运动本身的变化来决定。

为了简单起见，我们假设宇宙大环境相对不变，或缓慢均匀变化；一个系统内质量能量，也相对稳定。那么这个系统内，时间的流逝只与其自身运动快慢的变化有关系，与系统外的一切都没有直接的关系。即此系统由于额外因素，使自己的运动速度变的比之前的运动速度快了，其系统内的时间流逝就变慢了；否则，其速度变慢了，其系统内的时间流逝就变快了。

宇宙大环境的变化莫测，必然影响宇宙时空的变化；宇宙中的每一个小系统，置身于宇宙大环境之中，其时空必然不能独善其身，它的内部时空一定或多或少受宇宙环境的影响。但是宇宙环境的影响因素，并不否定系统因自身速度的改变，而改变其系统内时间流逝的变化趋势。

因此一个系统，其运动速度比之前越大，它的内部时间流逝的就越慢；反之，其运动速度比之前越小，它的内部时间流逝的就越快。但这里两有个极限：

第一，时间流逝的下限为零：即时间的流逝大于零。因为物质的运动是绝对的，宇宙万物都在永不停息的运动之中；所以时间的流逝不能静止。又因为物质的运动，在现实世界里，不能完全重复逆着进行；因此时间的流逝不能倒流。故而，时间流逝的下限是零；即时间的流逝可以无限接近于零，但不可以等于或小于零。

第二，时间流逝的上限为无穷大（特别注意一下：是无穷大，而不是无限大。）：即时间的流逝小于或等于，最基本粒子（不可再分割的物质单元，可称此为基元）的时间流逝。最基本粒子在自由时空中，其时间的流逝为无穷大；除此之外，所有时间的流逝，都小于无穷大。

狭义相对论的运动是相对的，妹妹相对哥哥运动，同样哥哥也相对妹妹运动；但二者的运动并不对等。

以前这对龙凤胎都在地球上生活，后来妹妹乘坐宇宙飞船离开了地球。离开地球并飞向远方的过程中，必然有一个速度变化的过程，所以妹妹和宇宙飞船这个系统，在额外因素导致下，运动规律发生了改变；而哥哥和地球这个系统，依然按照以前的运动规律运动。

另一方面，时间流逝的改变，恰恰是额外因素导致运动规律改变而引起的。额外因素导致运动规律改变，从而引起物质系统运动速度的变大，最终使其系统内部时间的流逝就变慢。

由于妹妹的运动规律改变了，且改变了后其运动速度，相对原来自己的运动速度变大了；而哥哥的运动规律没有改变，其运动保持原来的运动规律（或状态）。所以妹妹的时间流逝变慢了、时钟走的就慢；因此妹妹自然就会变得更年轻一些，哥哥的生命运动依然照旧。

故，孪生子佯谬中，谁的运动规律改变了，谁的时间流逝就变慢，谁的时间就走的慢；而没有改变运动规律的一方，时间流逝的速度依然照旧。即在孪生子佯谬中，真正意义上时间流逝变慢的是，乘坐宇宙飞船的妹妹。

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