面对双生子佯谬问题,爱因斯坦胸有成竹。
屏幕上一边出现计算公式,场内一边出现他的解说。
“由于姐姐处在非惯性参考系,而妹妹处在惯性参考系,所以时间的对比是没有意义的。”
“因为相对论的任何公式,都是建立在惯性参考系的基础上。”
“所以,我们只需要选定某一个参考系的结果就可以了,另外一个参考系没有影响。”
“这里,我们以在地球上的妹妹为参考系来解释。”
“假设姐姐乘坐飞船到达250万光年外的某个A星球,然后又从那里以同样的速度返回地球。”
“那么整个过程就会分为四个阶段。”
“第一个阶段是:飞船从地球出发,先加速,直到接近光速后,开始匀速运行。”
“第二个阶段是:飞船在快要到达A星球后,需要先减速,直到速度为零,然后降落在A星球上。”
“第三个阶段是:飞船从A星球出发,先加速,直到接近光速后,开始匀速运行。”
“第四个阶段是:飞船在快要到地球后,需要先减速,直到速度为零,然后降落在地球上。”
“为了方便计算,我们把加速和减速看做均匀变化的过程。”
“而且第三和第四阶段,与第一阶段和第二阶段是一样的,只是方向相反。”
“注意,这个问题的关键就在于【加速】和【减速】的过程,请大家仔细听讲。”
“根据LQW变换可知,加速度也满足变换公式。”
“计算可知,在妹妹眼里,加速度会逐渐减小,因此不管飞船如何加速,永远不可能超过光速。”
“同理,时间这个参数也遵循LQW变换。”