关于相对论的一个疑问

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双胞胎，哥哥以近光速做太空旅行，
弟弟呆在地球。
我们被科普：
40年后，哥哥回来的时候年轻，
弟弟已经老的没人型了。
因为哥哥近光速旅行，时间变长，只过了4个月，
弟弟的时间没变长，还是40年。

问题是：
对哥哥而言，他自己是静止的，他弟弟在做近光速运动，
为什吗一定是他变老的速度慢？
而不是哥哥老的快，弟弟老的慢？

一不小心

双生子佯缪吧
很有名的

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双生子佯谬
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双生子佯谬是一个有关狭义相对论的思想实验。内容是这样的：有一对双生兄弟，其中一个跨上一宇宙飞船作长程太空旅行，而另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后，我们发现他比他留在地球的兄弟更年青。这个结果是由狭义相对论所推测出的（移动时钟的时间膨胀现象），而且是能够透过实验来验证：我们能够探测到于大气层上层产生的μ介子。如果没有时间膨胀，那些μ介子在未到达地面之前就已经衰变了

目录

基本信息佯谬产生
理论阐述
理论由来
详细解释具体例证
假设分析
思想推导
现存争议质疑
回应
再度质疑
讨论
理论介绍经典理论
解决悖论
狭义相对论
基本信息 佯谬产生
理论阐述
理论由来
详细解释 具体例证
假设分析
思想推导
现存争议 质疑
回应
再度质疑
讨论
理论介绍 经典理论
解决悖论
狭义相对论
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佯谬产生
　　设想有两个孪生兄弟甲和乙，甲乘飞船作太空旅行，乙留在地面等待甲。甲所乘坐的飞船在极短的时间内加速到速度v（速度v接近光速c）。然后飞船以速度v作匀速直线飞行，飞船飞行很长一段时间后，迅速调头并继续以速度v作匀速直线飞行。回到地面时紧急减速、降落，并与一直在地面上的乙会合。甲只在启动、调头、减速降落的三段时间内有加速度，其余的绝大部分时间都在作匀速直线飞行，处于狭义相对论适用的惯性系。太空飞行期间所度过的时间。则当甲作高速太空旅行，返回时会发现乙比甲变老了。 如果飞船速度非常接近光速c，相对论效应就会非常明显，如若v = 0.9999c ，则T=70.71τ。即如在这一对孪生兄弟20岁时，甲乘飞船作太空飞行，甲认为飞行时间只有一年，在其返回地面时，甲只有21岁，但他却发现乙却成了90多岁的老人了，亦即乙比甲年老了许多。  孪生兄弟甲和乙，甲乘飞船作太空旅行
但是，以上情形还可以换另一个角度来考察。即对于乘坐太空飞船的甲来说，甲在飞船上静止不动，甲看到乙在极短的时间内朝相反的方向加速到速度v，然后乙以速度v作匀速直线飞行，乙飞行很长一段时间后，迅速调头并继续以速度v作匀速直线飞行，在与甲会合时紧急减速。在甲看来，乙只在启动、调头、减速的三段时间内有加速度，其余的绝大部分时间都在作匀速直线飞行、亦处于狭义相对论适用的惯性系。因此，在甲看来，如果略去乙启动、调头、减速这三段时间（因这三段时间相对很短），在乙离开飞船期间，乙所度过的时间τ与甲所度过的时间T也应存在前述关系（狭义相对论一般将相对于静止系统作匀速直线运动的系统内静止的钟所走过的时间记为τ，称为该系统的原时） 这样，在甲乙会面时，甲比乙变老了。即如乙作匀速直线飞行的速度为v = 0.9999c ，在乙飞离甲一年后与甲会面时，乙只有21岁，但他却发现甲却成了90多岁的老人了，亦即甲比乙年老了许多。可见，从不同的角度分析其结论是不同的，而且是相互矛盾的。究竟是乙比甲年老了许多还是甲比乙年老了许多？还是两者都错了，二人应该一样年轻？这个命题就叫做“双生子佯谬”。
理论阐述
　　事实上双生子佯谬并不存在。狭义相对论是关于惯性系之间的时空理论。甲和乙所处的参考系并不都是惯性系，乙是近似的惯性系，乙推论甲比较年轻是正确的；而甲是非惯性系，狭义相对论不适用，甲不能推论乙比较年轻。 　　  双生子佯谬
乙留在地面等待甲，甲乘飞船作太空旅行，甲所乘坐的飞船在启动、调头、减速降落这些过程的加速、减速，都是相对于乙所在的惯性系而言的，所以这些过程没有什么附加的特殊效应，又因这些过程的时间都很短，所以可以将其忽略；而认为甲及其所乘坐的飞船静止不动，乙在飞离甲及甲所乘坐的飞船时，乙在启动、调头、减速这些过程的加速、减速，是相对于甲所处的非惯性系而言的。按照广义相对论的等效原理，相当于考察乙的运动的参考系中有一个引力场，虽然甲和乙都处在这一引力场中，但因他们在引力场中所处的位置不同，因而引力场对他们的影响也就不同。在乙启动及减速降落时，甲和乙距离较近，他们的引力场势相差不大，引力场对他们时间的流逝的影响也相差不大，所以仍可将这部分较短的时间忽略。而在乙调头时，由于甲和乙的距离非常遥远，这时乙的引力场势远高于甲，它使乙的时间比甲流逝得要快的多，或者反过来说，它使甲的时间比乙流逝得要慢的多。这一影响超过了乙相对于甲匀速运动期间速度v对时间的影响，使乙飞行归来与甲会合时，乙仍然要比甲变老了。 　　所以乙调头这一过程在考虑“双生子佯谬”问题时是不能忽略的。运用广义相对论进行计算的结果，可知乙飞行归来与甲会合时，甲仍然是21岁，而乙是92多岁。 1966年用μ子作了一个类似于双生子旅游的实验，让μ子沿一直径为14米的圆环运动再回到出发点，实验结果表明运动的μ子的确比静止的μ子寿命更长。
理论由来
　　  
1905年10月，德国《物理年鉴》杂志刊登了一篇《关于运动物体的电动力学》的论文，它宣告了狭义相对论假说的问世。正是这篇看似很普通的论文，建立了全新的时空观念，并向明显简单的同时性观念提出了挑战。我们知道由爱因斯坦狭义相对论可以得出运动的物体存在时间膨胀效应。在1911年4月波隆哲学大会上，法国物理学家P．朗之万用双生子实验来质疑狭义相对论的时间膨胀效应，设想的实验是这样的：一对双胞胎，一个留在地球上，另一个乘坐火箭到太空旅行。飞行速度接近光速，在太空旅行的双胞胎回到地球时只不过两岁，而他的兄弟早已死去了，因为地球上已经过了200年了。 　　这就是著名的双生子详谬。双生子佯谬说明狭义相对论在逻辑自恰性上还存在不完善的地方。
编辑本段详细解释
具体例证
　　首先让我们来看一个例子。假设我们一家来到了美国科学家伽莫夫笔下汤普金斯先生曾经梦游过的城市，在这座城市里由于速度极限（光速）很低，所以相对论效应非常显著。来到这座城市后，我们进了一家瑞士钟表店，每人选了自己喜欢的一块表并要求营业员把三块表的时间调成一致。随后，我们来到了一家游乐园，其中一个游乐项目是乘坐光速飞车，其实飞车的速度并没有达到光速。我站在起点A处，帮儿子把安全带系牢，儿子高兴地坐在A点的光速飞车里。我妻子站在终点B处，A与B之间的距离为L。车马上要出发了，我下意识地对了一下自己和儿子的表，时间一分一秒都不差。抬头再看终点处妻子的表，我发现妻子的表比我的表慢了一些。来不及多想车已经象离弦的箭一样冲了出去。我突然发现儿子的表越走越慢，当然是相对我的表而言，最后到达终点时与我妻子的表一致了。看来瑞士表的质量也不怎么样，我打算玩完回去后把表给退了。在回来的路上我看了一眼妻子和儿子的表，奇怪！怎么我们的表显示的时间分秒不差，我明明看见他们俩的表比我的慢了呀！我把我的发现告诉了我的妻子，她说她也觉得挺奇怪的，但是与我所说的现象稍有些不同。在终点处，她发现我和儿子的手表都比她的表慢了，但当儿子乘坐飞车向她驶来时，儿子的表却变得越来越快，最后到达终点时竟与她的表一致了。这时候儿子也加入了我们的谈话，他告诉了我他的发现，他是这样描述的，在起点处他发现爸爸的表跟他的表时间是一致的，妈妈的表走得比他的慢，当车运动起来后，爸爸的表变慢了而妈妈的表比原来快了，最后当他到达终点时妈妈的表与他的表又一致了。 　　从上面这个例子中，我们看到由于三个人所处的状态不同，得出的结论也大相径庭。但都有一个共同的特点，就是每个人都是以他本人的时间为基准作出判断的。我们知道光速是有限的，光在空间运行是需要时间的。当所研究的对象涉及到空间大尺度范围或当物体运动的速度大到可以与光速相提并论时，光通过空间两点所需的时间就不能不考虑进来，这样通常在小尺度低速度情况下被认为是同时发生的两个倳件就不能再认为是同时的了。爱因斯坦也正是从时间的同时性入手，提出了狭义相对论。在我们生活的宇宙中，时间是非物质的量，它是为了描述物体运动而人为引进的一个物理概念。 　　经典物理对时间是这样定义的“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地，与任何其他外界事物无关地流逝着”。这一定义在研究空间小尺度范围或低速运动的物体时，无疑是正确的，因为它暗含这样一个概念即时间的同时性是绝对。但在研究空间大尺度范围或高速运动的物体时，这一定义是否仍然有效，取决于对时间的同时性是如何定义的，同时还要看空间两点两个倳件发生的时间是如何记录的。
假设分析
　　假设有两个完全一样的钟被放置在AB两地。我们可采用中点对钟法将两地的钟校准。我们说发生在AB两地的两个倳件是同时的，如果AB两地的钟所指示的时间是一样的话。这个结论暗含有这样一个条件即在AB两地分别有两个观察者记录本地倳件发生的时间，然后再将两个时间进行对比，判断这两个倳件是否是同时发生的，判断的结果与AB两地的位置无关。从这个意义上说时间的同时性是绝对的。我们再看另一种情况，我们仍采用同样的方法将AB两地的钟校准。从A点观察AB两地同时发生的两个倳件，得到的结论是A地的倳件先于B地的倳件，相差的时间与两地之间的距离有关。同理，从B点观察AB两地同时发生的两个倳件，得到的结论则是B地的倳件先于A地的倳件。按照这个结论，时间的同时性又是相对的。所以说时间的同时性是相对的还是绝对的完全取决于时间是如何测量的。狭义相对论所涉及的是后一种情况。 　　1971年，美国海军天文台把四台铯原子钟装上飞机从华盛顿出发，分别向东和向西作环球飞行。结果发现，向东飞行的铯钟与停放在该天文台的铯钟之间读数相差59纳秒，向西飞行时，这一差值为273纳秒。虽然在这次试验中没有扣除地球引力所造成的影响，但测量结果表明，“双生儿佯谬”是确实存在的。[1] 　　运动物体的情况又如何呢？假设有一枚火箭从A点运动到B点。火箭上装有校对好的时钟。我们仍采用中点对钟法在AB两点之间A1、A2、A3．．．放置一系列校对好的时钟，并在A1、A2、A3．．．的每一个位置上都设有一个观察员记录火箭经过的时间。一切就绪火箭出发了。在A点的观察员立刻发现火箭上的钟变得越来越慢了，时间变慢的速度与火箭的速度有关。而据A1、A2、A3．．．的观察员报告，火箭在通过他们所在的位置时，火箭上钟的指示与本地钟的指示是一样的。而在B点观察员则发现，在火箭未出发前，火箭上钟的指示已经比B点的时间慢了一些，但随着火箭逐渐接近，火箭上的时钟却变得越来越快，当到达B点时竟然与B点的时钟是一样的。如果在火箭里也有一个观察员，他会得到这样的结论即当火箭运动起来后，A点的钟变慢了，B点的钟变快了而沿途所经过的钟所指示的时间与火箭上的时间是一致的。在上面的例子中，火箭相对于A和B的运动方向是不同的，所以从A点和B点观察的结果也应是不同的，相对于A点时间是变慢了，相对于B点时间是变快了。时间是变快了还是变慢了取决于观察者与被观察的物体之间的距离是增加还是减少了，变快变慢的速度与两个物体之间的相对运动速度有关。
思想推导
　　推导时间膨胀效应时，一个方便的方法是将测量长度垂直于运动方向，从而将时间膨胀效应孤立起来，避免尺度收缩效应的干扰。推导过程可参见张三慧《大学物理》第二版第一册227-230页。 　　到目前为止，我们都是在基于光速不变这样一个前提下讨论问题的。光速不变假设是爱因斯坦从迈克尔逊-莫雷实验的否定结果中得出的推论。在上面的讨论中，运动物体的速度V是这样得到的，在AB两地分别放置两个校准好的时钟，AB两地之间的距离为L。在A点记录物体出发的时刻，在B点记录物体到达的时刻，用两地之间的距离L除以两地所记录的时间差，就得到了运动物体的速度，这样计算的结果与两地之间的距离无关。当然还可以用另一种方法，在A点记录物体发出的时刻，在物体经过B点返回到A点时，记录物体到达的时刻，用两倍的距离L除以在A点记录的时间差，就得到运动物体的速度。这两种算法的结果是一样的。如果从A点来观察运动的物体在一去一回时速度是否是一样呢？用我们上面所得到的时间膨胀和时间收缩效应的结论，我们可以得出，物体在离开A点后，速度是变慢的，而当物体从B点返回时，速度又是变快的，当然这是从A点观察所得到的结果。 　　狭义相对论还存在另外一种效应即尺缩效应。可以采用同样的方法，证明运动物体的长度随观察者与运动物体之间的距离的减少，还存在长度伸长的效应。通过以上讨论，我们清楚了，同时性是相对的还是绝对的取决于观察时间的方法，离开这一点强调同时性是相对的还是绝对的是没有意义的。即使按照同时性是相对的观点，时间除了膨胀效应外，还应有收缩的效应，所以说双生子佯谬本身是不存在的。
编辑本段现存争议
质疑
　　有人曾经质疑过以上观点，上述论述，与爱因斯坦相对论观点是不一致的。这样理解相对论，双生子悖论，确实不存在，但这样的相对论，需要修正爱因斯坦的相对论。 　　“美国科学家伽莫夫笔下汤普金斯先生曾经梦游过的城市”，我们不用管是一种慢光速，还是声速，原理是一样的。 　　如果一个钟，以0.5倍声速从原点远去，我们会听到什么现象呢？ 　　一秒钟时，它距离原点0.5声秒距离报1秒，但这个倳件我们在原点听见，需要再过0.5秒，于是我们发现，在本地钟1.5秒时，远处的钟报1秒，本地钟3秒时，远离的钟报2秒，也就是我们在忽略测量时间时，误以为远去的钟慢了。而且速度越快，钟慢得越厉害。 　　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的倳件将在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。 　　当a远小于1时，a*C/(1+a)可近似为a*C，也就是实际速度，当a接近于无穷大时，a*C/(1+a)可近似为C，也就是远离速度远小于测量速度时，测量速度可忽略不记，测量结果约等于真实速度；当远  
离速度远大于测量速度，测量结果约等于测量速度，也就是测量不到超过测量速度的远离情况。 　　无人会用爱因斯坦的方法，从物理原理上解释两参照系靠近时的相对论计算方法。下面我来解释一下应该怎样推导接近参照系的情况。 　　理想点以0.5倍声速靠近，在距离2声秒时作为记时0点，我们听到2秒时，远处的钟报距离2声秒，2.5秒时听到钟报距离是1.5声秒，3秒时，钟报距离是1声秒，3.5秒时，钟报距离是0.5声秒，4秒，我们与运动的钟相遇，报距离0声秒。 　　靠近的钟测量现象变快。 　　从算式中，我们明显看出，与爱因斯坦相对论不同。这样解释相对论现象，是允许运动速度超过光速的。也许真的需要修正爱因斯坦的相对论，才可以解决双生子悖论问题？ 　　爱因斯坦自己的理解，速度无穷大，“绝对同时”有意义，但观测速度上限是光速，因此“绝对同时”无意义。 　　说明爱因斯坦有时候明白相对论是由于光速太慢，引起的测量问题。如果测量速度无穷大，则同时性的相对性问题不存在。对一群盲人来说，测量速度的上限是声速，则爱因斯坦奉献给他们的伟大理论将是声速相对论，但不能因此得出声速最快。 　　我们为了能够得到“客观”的相对论和双生子佯谬结论，重新明确定义了：客观、公认、科学、时间、等等基础概念，由此，阐述了经典物理结论和相对论结论的推导过程、原理和应用范围，这些论据，足以证明，相对论是物理现象而非物理本质，如果想使相对论成为物理本质，则需要修改太多的已经形成公认的科学理论。 　　参考百度百科词条中：科学，客观，公认，时间，相对论，光速不变原理，超光子，时间进程，钟慢效应，倒相对论，双生子悖论，速度效应，超光速，洛仑兹变换，极限速度，狭义相对论。
回应
　　对于上述关于对相对论的质疑，支持者认为：上面的关于用声速测量效应来质疑相对论效应，只是质疑者个人的片面理解。质疑者的思维似乎只停留在经典物理的基础上，难以领会狭义相对论的内容。质疑者似乎回避了实验证明时间确实变慢而非仅仅是观测效应这一事实，也忽视了相对论效用已经应用于生产实践并已取得了巨大成果这一事实。对迈克尔逊-莫雷实验，质疑者只是假定是因为光的介质与实验设备相对静止的结果，而忽视了实验设备与介质有相对运动的实验。关于双生子佯谬完全可以用狭义相对论来进行解释。
再度质疑
　　1、声称“质疑者的思维完全停留在经典物理的基础上”是主观评价，并没有论据，因为他似乎不承认经典物理的计算结果和理解。对方的论述也往往采用“巨大成果这一事实”，然而他从未提出过任何一个实验，必须用相对论才能解释，而任何其它方法都无效。 　　2、对方多次声称不懂相对论，他对自己是否能明白爱因斯坦的意思没有把握，然后他说“爱因斯坦当时就是遍历了当年的几乎所有理论”包括爱因斯坦没有谈到过的测量速度问题，这似乎是迷信爱因斯坦了。　 　　3、经典物理包括爱因斯坦相对论，从未提出过超光速测量问题，对方还认为人的思维速度不能超过光速，至少他从未承认过人的思维速度可以超光速。这足以证明我所掌握的科学，已经超出经典物理和相对论，而不能因为结论支持以前的某个观点就认为退步。历史上公元前300年，就有人提出过太阳中心说，但没有论据，不能说伽利略的太阳中心说是对地球中心说的倒退。光的波粒之争也几经反复，不能说每次回归都是退步，正相反，每次回归都是因为有了新证据，每次都在进步。
讨论
　　论述相对论的水平，人们从没见过任何人推导过两个参照系接近时的爱因斯坦相对论效果，只是简单的以为V反向就可以了，对于初始长度两个参照系相同或不相同，都无法消除。而且在推导洛沦兹变换时用到了假设空间平坦，之后又说空间长度与速度相关，到广义相对论，更假设空间弯曲，就是从一个假设，到另一个假设，然后就完全抛弃经典理论，在相对论的空间自由扭曲。 　　这个情况，我们在非欧几何里见过，假设平行线在无穷远点相交，虽然我们不能证明假设不成立，但我们也从没证实过平行线在无穷远点相交，所以这是个纯逻辑游戏，没有实际用途。 　　我们论述的相对论非常简单，它利用了多普勒效应证明的声速不变，与声源运动无关的公理，不需要假设，就得到了声速相对论。就可以轻易的解释爱因斯坦推导相对论的不完善前提和不完善论据，也可以解释相对论结果，更可以解释相对论悖论——包括这个双生子悖论，我们有什么理由不修改相对论，以符合普适相对论和经典理论？ 　　对上述质疑以及再度质疑的批判 　　上述质疑试图用经典物理学重新解释高速状态下经典物理学无法解释的问题，但是，欲使这种观念能获得认可，那首先要重新解决20初物理学上的两大乌云之一--“迈克尔孙实验结果和以太漂移说相矛盾”。质疑者认为光速不是速度极限（其实他的想法还停留在20世纪），我们必定能找到超光速，相信这种学说，我们很容易得出光速相反而行的相对速度是2c，但事实并非如此。只是质疑者认为不是不存在2c而是我们测不到2c，同时抛出了思维速度的概念，显然相信这样的解释有点迷信的味道，因为没有事实依据在支持这样的学说，用这样的解释比相对论更抽象、复杂难以琢磨，21世纪了，难道质疑者仍然认为相对论很难懂么？
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经典理论
　　很明显的一个现象，我们在给中学生讲述相对论时，可以比爱因斯坦的更容易获得支持，因为我们的论述，完全符合经典理论。而爱因斯坦相对论，却难以自圆其说，必须丢掉很多常识性公理，才能不造成矛盾。也就是说，即使你可以从经典理论建立起相对论时空观，然后你必须再推翻这些理论，才能在爱因斯坦时空运转起来。 　　关于相对论还有一个奇怪的现象：不承认相对论结果的人，统统被冠以不懂相对论的帽子。就好象寓言故事皇帝的新衣中，看不到新装的人，被称为愚蠢的，或不称职的，于是一些人纷纷跳出来说看见了新衣，或懂相对论。是不是真的有新衣，或是否真的懂相对论，我们是可以制定标准的。那就是：从经典时空观推导相对论，会推导，基本算懂了。 　　另外我们没有理由问这样的问题：为什么牛顿三大定律如此的简单，连中学生都能明白，牛顿之前的科学家怎么就想不到呢？亚里士多德那么伟大的科学家怎么会想不到重物有可能比轻的物体后落呢？ 　　双生子悖论这么简单的一个问题，维护相对论的人，怎么不能给出一个符合常识的解释呢？难道相对论必须推翻一切常识吗？ 　　上面的第一段，可不是我写的，说明不只我这样理解，很多人都这样理解，我只不过是进行了独立思考，并总结提炼了已知的一些观点，得到了我自己认为的和各种理论融通的结论。这种理论，越来越多的得到各方认可。 　　我们没有理由认为爱因斯坦考虑了测量效应，因为他从未在任何论文中，对测量效应进行论述，也未在计算时给予消除。正象我们不能假设牛顿考虑过相对论问题而提出经典理论一样。因为我们知道，上帝不是考虑过地球绕太阳转还是太阳绕地球转以后，提出地球是宇宙中心。说爱因斯坦考虑过，是无中生有，完全没有科学精神。 　　我们得到声速相对论很容易理解，因为我们的条件是多普勒效应表明的声速不变，与声源运动无关（多普勒效应论述中也有个小问题，限制条件是运动速度小于波速），这是经典公理，不用假设。 　　与一些人认为相对论不是观测效应的观点正相反，爱因斯坦自己的理解，速度无穷大，“绝对同时”有意义，但观测速度上限是光速，因此“绝对同时”无意义。在推导洛沦兹变换时用到“在K系中观察者“看”来，它是在T时刻发生在（X，Y，Z）处的，而在K1系中的观察者看来，这恰恰表明，相对论很可能是观测效应，再加上其它证据，一个完整的证据链形成了，得到我们的结论，就是很自然的结果。
解决悖论
　　通常的看法认为，悖论是由于前提虚假或错误推论而得到的结果。其实不然，“双生子悖论”的错误结论并不是由前提虚假导致的，也不仅仅是简单的错误推论。实际上，它表明：做相对运动的惯性坐标系，钟慢是对称的，但在飞船返回基地的情况下，这种对称不存在，而运动的钟变慢这个结论仍然有效。领悟了这个道理有重要的哲学意义。它表明： 　　（1）把钟慢效应限制在相对运动的坐标系不是无条件的，把运动的钟变慢作为运动学的效应也不是无条件的；在一定条件下，动力学意义上运动的时钟不同于运动学意义上运动的时钟。 　　（2）狭义相对论研究相对运动的坐标系，并没有否认其中存在着实际上真正运动的坐标系，以及它与实际静止的坐标系的区别。因此，相对论并没有支持只承认相对性而否认绝对性的观点。
狭义相对论
　　解决问题 　　爱因斯坦的狭义相对论的不确定性，即使用算式a*C/(1+a)，来计算，可以得到另外一个结果，也不会自相矛盾，因为相对论只确定了一个量——速度，而可以改变长度和时间，这样是永远不会有自相矛盾的问题出现的。而牛顿定律不同，它确定了长度和时间，这样速度变成唯一值，也是可以公认的。 　　爱因斯坦狭义相对论，是为解决接近光速运动，会看到什么现象而提出，它可以解决此类问题，而扩展后的普适相对论，兼容狭义相对论，它可以解决接近声速运动，听到什么现象的问题，而且修正了一些人对相对论的错误理解。参见百度：倒相对论。 　　强烈质疑 　　相对论诞生后，曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。一对双生子A和B，A在地球上，B乘火箭去做星际旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时B将比A年轻。许多人有疑问，认为A看B在运动，B看A也在运动，为什么不能是A比B年轻呢? 　　  四维时空中的双生子佯谬示意图
相对论认为世界线A的长度就是留在地球上的兄弟A经历的时间，B的长度就是做星际旅行的兄弟B经历的时间，两条线不一样长，也就是说，双胞胎兄弟二人经历了不同长度的时间。哪一个人经历的时间长呢?有人会说直线比曲线短，那A比B经历的时间要短啊。双生子佯谬不是说B比A年轻吗?怎么会反过来呢?其实，并没有反过来，你之所以认为B线比A线长，是上了欧几何的当。我们通常用的几何是欧氏几何，两点之间以直线距离为最短。但在相对论中，四维时空的几何不是欧氏的，而是伪欧氏的。在伪欧氏几何中，斜边的平方等于两条直角边的平方差，两点之间以直线距离为最长。所以曲线B比直线A短，B经历的时间也就比A短。双胞胎中的星际旅行者经历的时间比地球上的同胞兄弟经历的时间短。因此返航会面时，B将比A年轻。双生子佯谬是真实的效应，它可以使宇航员在有生之年到达非常遥远的星系。[2] 　　由于地球可近似为惯性系，B要经历加速与减速过程，是变加速运动参考系，真正讨论起来非常复杂，因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了，只是要用到许多数学知识和公式。在此只是用语言来描述一种最简单的情形。不过只用语言无法更详细说明细节，有兴趣的请参考一些相对论书籍。我们的结论是，无论在哪个参考系中，B都比A年轻。因为B是经过加速的，你看刚开始在地球上，于A的相对速度为0，而后来速度接近光速了（注意是接近）。很明显是变速运动了，所以这样以来就不能说是 “认为A看B在运动，B看A也在运动，为什么不能是A比B年轻呢?”这句话根本就是对相对论错误的理解。而且B的年轻是相对于A的，对于他本人来说是不存在多活多少时间这么一说的。 　　为使问题简化，只讨论这种情形，火箭经过极短时间加速到亚光速，飞行一段时间后，用极短时间掉头，又飞行一段时间，用极短时间减速与地球相遇。这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。在地球参考系中很好讨论，火箭始终是动钟，重逢时B比A年轻。在火箭参考系内，地球在匀速过程中是动钟，时间进程比火箭内慢，但最关键的地方是火箭掉头的过程。在掉头过程中，地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周，到达火箭的前方很远的地方。这是一个"超光速"过程，只是这种超光速与相对论并不矛盾，这种"超光速"并不能传递任何信息，不是真正意义上的超光速。如果没有这个掉头过程，火箭与地球就不能相遇，由于不同的参考系没有统一的时间，因此无法比较他们的年龄，只有在他们相遇时才可以比较。火箭掉头后，B不能直接接受A的信息，因为信息传递需要时间。B看到的实际过程是在掉头过程中，地球的时间进度猛地加快了。在B看来，A先是比B年轻，接着在掉头时迅速衰老，返航时，A又比自己衰老的慢了。重逢时，自己仍比A年轻。也就是说，相对论不存在逻辑上的矛盾。

tensor

因为哥哥是从弟弟的参考系出发回到弟弟的参考系，两个人的地位是不相等的。更何况这是个广义相对论效应，并非简单的狭义相对论，因为还有个加速和减速过程

火焰冰山

做实验吧 用事实说话

bwv1058

想要弄清这个问题，就要排出绝对时间和空间的概念。