关于相对论的孪生子问题地球上的A乘飞船以接近光速的速度飞离地球一段时间再返回,发现其孪生兄弟B比自己老了,地球上的人则认为A老了,若交谈起来,岂不困难重重?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/25 20:32:37
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关于相对论的孪生子问题地球上的A乘飞船以接近光速的速度飞离地球一段时间再返回,发现其孪生兄弟B比自己老了,地球上的人则认为A老了,若交谈起来,岂不困难重重?
关于相对论的孪生子问题
地球上的A乘飞船以接近光速的速度飞离地球一段时间再返回,发现其孪生兄弟B比自己老了,地球上的人则认为A老了,若交谈起来,岂不困难重重?

关于相对论的孪生子问题地球上的A乘飞船以接近光速的速度飞离地球一段时间再返回,发现其孪生兄弟B比自己老了,地球上的人则认为A老了,若交谈起来,岂不困难重重?
你所说的情况,是根据爱因斯坦的狭义相对论而推出的所谓孪生佯谬问题.你问得好.你能提出这个问题,说明你确实在作非常认真的思考.下面试着回答这个问题.
所谓孪生佯谬是这样的.假设有两个孪生姐妹——伊尔萨和阿斯塔.伊尔萨在地球上.阿斯塔乘航天器以光速的80%的速度向阿尔法圣特利星座飞去.由于阿尔法圣特利距地球4光年远,阿斯塔到达阿尔法圣特利上要用5个地球年时间.伊尔萨就会看到阿斯塔的时钟走得慢,是她的时钟速率的60%,所以阿斯塔在旅途中只长了3岁.阿斯塔到达阿尔法圣特利星座后,以地球上观察者所测得的80%光速的速度返回地球.回程也用了5个地球年,所以阿斯塔回到地球上时,伊尔萨长了10岁.在阿斯塔返回的途中,伊尔萨又一次看到阿斯塔的时钟是她的时钟速率的60%,所以伊尔萨看见阿斯塔在返回的途中又长了3岁.当阿斯塔回来时,她长了6岁,而伊尔萨却长了10岁.阿斯塔等于是到了4年以后的未来.
但有人可能会争论道,既然运动是相对的,那么,如果从阿斯塔的角度来观察,应该是伊尔萨以光速的80%在运行,因此她觉得当两人相见时,应该是伊尔萨更小些.
这一观点错误的原因在于,两姐妹的经历不是等效的.在地球上的伊尔萨是一个匀速运动、没有改变方向的观测者(在此忽略地球围绕太阳运行的微小速度).因此伊尔萨是符合爱因斯坦第一原理的观测者.但阿斯塔并不是一个匀速运动的、没有改变方向的观测者,她改变了方向.当她到达阿尔法圣特利星座后,她为了转弯,必须把速度从光速的80%减速到0,然后向相反方向再把速度加速到光速的80%.阿斯塔的世界线是弯曲的,而伊尔萨的世界线是直的.阿斯塔是一个经历了加速和停止的观测者,不符合爱因斯坦第一原理.当阿斯塔停下来,在阿尔法圣特利上转变方向时,她所有的那些没有固定住的附属物就会在航天器远离地球的一面飞出去,她的装备都会被毁坏.(实际上,加速的力量非常大,她很可能死掉.但为了说明这一争论,我们假定她非常牢固,足以承担这一加速.)阿斯塔就知道她已经转过弯了.
在阿斯塔转弯前,她运行的速度是光速的80%,她可以认为自己是静止的.的确,她可以看到伊尔萨的时钟比她的时钟要慢得多.当她到达阿尔法圣特利时,她长了3岁,她会认为地球上的伊尔萨长了1.8岁.阿斯塔认为她到达阿尔法圣特利和伊尔萨在地球上长了1.8岁是两个同时发生的事件.
但现在阿斯塔改变了方向,她开始以光速的80%的速度向地球运行.她认为她离开阿尔法圣特利和地球上的伊尔萨长8.2岁是两个同时发生的事件.
在返回的途中,阿斯塔匀速运行,就会发觉伊尔萨长了1.8岁,即从8.2岁长到了10岁.在此期间,阿斯塔又长了3岁.当她返回时,她一共长了6岁.但她发现伊尔萨长了10岁.
在这里,矛盾并没有出现.阿斯塔所认为的地球上同时发生的事件,在当她在阿尔法圣特利转弯时,发生了根本性的变化.
也就是说,两姐妹中那个没有沿着一个轨道运行的、必须加速的人,她的时钟就走得慢一些.姐妹中消耗力的那一个,年龄就长得慢一些.阿斯塔的时光钟来回摆动,这也就拉长了光束要传播的距离,使得时钟走得慢了.
在这里,运动虽然是相对的,但加速、减速、转弯却是绝对的.因为,加速、减速和转弯需要施加力的影响,而力是绝对的.

关于相对论的孪生子问题地球上的A乘飞船以接近光速的速度飞离地球一段时间再返回,发现其孪生兄弟B比自己老了,地球上的人则认为A老了,若交谈起来,岂不困难重重? 关于相对论中孪生子悖论的正确与否的问题爱因斯坦在相对论中提出了孪生子悖论,即假设地球上一对双生子刚一出生其中一个便坐上高速宇宙飞船飞走,8C(C代表光速),这样当做着飞船的孩子 关于狭义相对论孪生子佯谬的一个问题孪生子佯谬如果做飞船的人会比较年轻那同样的问题放到地球上,经常做飞机飞来飞去的人岂不是要年轻些 关于相对论的“孪生子谬论”的解释.相对论里说,一个接近光速运动的体系时钟会比静止的体系慢,那么一个孪生子,一个(称为A)在地球上不动,另一个(B)以近光速飞行,1年后回到地球.相对 关于相对论的“孪生子谬论”的个人解释相对论里说,一个接近光速运动的体系时钟会比静止的体系慢,那么一个孪生子,一个(称为A)在地球上不动,另一个(B)以近光速飞行,1年后回到地球. 相对论一个令我疑惑的问题.一对兄弟其一人乘飞船以接近光速离开地球,地球上看到飞船内时间过的很慢 ,即当地球上此人死后飞船上的人才到中年 .但速度是相对的.飞船的人看地球上的时 一个关于相对论的问题飞船和彗星分别相对地面以0.6c和0.8c运动,地球上看其相撞是5秒,飞船看为什么是5x0.8而不是5除0.8呢,相对运动参考系为什么要选飞船而不选地球呢?难道彗星撞飞船在飞船 相对论 关于时间膨胀的问题假如从地球到星球A有10光年.那么按理论以光速到达星球A需要10年,返回10年.即是20年的时间.一个孪生哥哥在地球上.孪生弟弟则搭乘以光速飞行的飞船到达星球A后 相对论孪生兄弟问题b坐在地球上,a做飞船,转一圈回来.b看见a比他慢;以a为参考系,暂且按惯性系来看,看见b过得比他慢.事实上是非惯性系,当飞船砸在地球上时,就又是孪生兄弟问题.我要问的 有关相对论时间相对性的一个问题关于时间相对性可以推出:高速运动的物体时间会变慢.那么,假如一对双胞胎兄弟,一个坐着一飞船以高速在太空上旅游,那么在地球上的人觉得飞船上的时间 相对论的困惑!假设一飞船以90%c速度远离地球,那么地球也以90%c速度远离飞船,那么是飞船还是地球上的时间变慢? 谁能来帮我解答一个关于相对论的问题?飞船以光速从地球飞往半人马座,为什么从地球看,是好几年,而对于飞船上的飞行员而言,只有几个星期? 相对论中的时间问题是怎末回事就是有一艘飞船以很高的速度离地球而去,根据相对论,飞船上的时间变慢了,但是,以飞船看来,地球以同样的速度远离飞船而去,地球的时间反而变慢了,到底是谁 关于相对论中孪生子悖论的解释的疑问对于所谓孪生子悖论,据说广义相对论的解释是:两人所处的引力场不同,所以两人不对称,飞离地球的甲回来后会比留在地球的乙年轻.但是,如果甲在飞 相对论上的时间疑问相对论中有这样一个事实:一艘飞船以接近光速从地球飞出,再过一段时间后回来,飞船上的人要比地球上的人要年轻,那如果把飞船看作是静止的,而地球看作以光速飞离飞 关于相对论的参考系问题相对论中的那个静参考系不能作为动参考系吗?换句话说,宇宙飞船以接近光速飞离地球,能不能看作地球以光速离开飞船呢?运动是相对的嘛.那么两者的时间就出现问 相对论问题,对你来说可能很简单一宇宙飞船相对于地球以一宇宙飞船相对于地球以传到船头,飞船上的观察者测得船长为传到船头,飞船上的观察者测得船长为者测得光脉冲从船尾发生到达船 相对论有一艘宇宙飞船相对于地球以v=0.8c的速度向太空飞去,飞船上宇航员记录的飞行时间为18h,问地球上的观察者记录的该飞船的飞行时间是多少?