1905年，愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論，十年之后，再次提出廣義相對(duì)論。相對(duì)論的橫空出世，徹底顛覆了人類的傳統(tǒng)時(shí)空觀。

雖然相對(duì)論一經(jīng)提出，便遭受到了很大的質(zhì)疑，但經(jīng)過(guò)一百多年的不斷驗(yàn)證，如今相對(duì)論不但沒(méi)有被推翻，它的根基越來(lái)越穩(wěn)固，已經(jīng)成為現(xiàn)代物理學(xué)大廈的兩大基石之一。

不過(guò)，或許是因?yàn)橄鄬?duì)論太具有顛覆性了，它描述的都是亞光速世界的運(yùn)行規(guī)律，而我們很難直接去亞光速世界親自體驗(yàn)，以至于直到今天，仍舊有不少人質(zhì)疑相對(duì)論，質(zhì)疑的理由有很多，其中一個(gè)就是“雙生子佯謬”。

愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論表明，速度會(huì)影響時(shí)間的流逝，速度越快時(shí)間就越慢，這就是時(shí)間膨脹效應(yīng)或者說(shuō)鐘慢效應(yīng)。

那么雙生子佯謬到底是怎么回事呢？

這只是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。假設(shè)有一對(duì)雙胞胎兄弟。弟弟待在地球上，哥哥乘坐亞光速飛船離開(kāi)地球，進(jìn)行星際旅行。那么當(dāng)哥哥返回地球之后，他和弟弟誰(shuí)更年輕呢？

按照狹義相對(duì)論的時(shí)間膨脹效應(yīng)，速度越快時(shí)間就越慢，那么哥哥應(yīng)該更年輕，畢竟哥哥一直在以亞光速飛行，他的時(shí)間變慢了。

但由于速度是相對(duì)的，那么在哥哥眼里，弟弟同樣在做亞光速飛行，哥哥也會(huì)認(rèn)為弟弟的時(shí)間變慢了，所以應(yīng)該弟弟更年輕。

這就出現(xiàn)了“雙生子佯謬”，看起來(lái)出現(xiàn)了無(wú)法解釋的矛盾。但無(wú)論是哥哥更年輕還是弟弟更年輕，結(jié)果都只能是一個(gè)，不可能出現(xiàn)“哥哥更年輕，弟弟也更年輕”的矛盾結(jié)果。那么到底誰(shuí)更年輕呢？

質(zhì)疑到底誰(shuí)更年輕，實(shí)際上是自己給自己挖了一個(gè)大坑，自己跳進(jìn)自己設(shè)定的圈套里。其實(shí)，這本不應(yīng)該是一個(gè)問(wèn)題，或者說(shuō)是一個(gè)沒(méi)意義的問(wèn)題。說(shuō)點(diǎn)不好聽(tīng)的，就是有人“吃飽了撐的”，沒(méi)有困難制造困難也要上，硬要用“雙生子佯謬”質(zhì)疑相對(duì)論，完全沒(méi)有搞清楚狹義相對(duì)論的基本前提。

為何說(shuō)“雙生子佯謬”本不應(yīng)該是問(wèn)題呢？原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)楠M義相對(duì)論的基本前提是“慣性系”。也就是說(shuō)，狹義相對(duì)論推導(dǎo)出來(lái)的任何結(jié)論，都必須以慣性系為基礎(chǔ)，在非慣性系中就沒(méi)有任何意義。

而在雙生子佯謬這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)中，哥哥和弟弟之間根本就不是慣性系的平等關(guān)系，因?yàn)楦绺绯俗鸺x開(kāi)并返回地球的過(guò)程中，一定會(huì)經(jīng)歷加速減速的過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程就是非慣性系。只有哥哥和弟弟都保持慣性系，狹義相對(duì)論才能適用。

所以，之所以會(huì)出現(xiàn)“哥哥看弟弟更年輕，弟弟看哥哥也更年輕”的矛盾結(jié)果，就是因?yàn)橛行┤税血M義相對(duì)論“玩壞”了，用一個(gè)“錯(cuò)誤”的狹義相對(duì)論去質(zhì)疑狹義相對(duì)論，就有點(diǎn)本末倒置了。

其實(shí)這種質(zhì)疑就相當(dāng)于先假設(shè)狹義相對(duì)論是錯(cuò)誤的，然后通過(guò)“一頓猛如虎”的操作，最終證明了狹義相對(duì)論確實(shí)錯(cuò)了！這是不是有點(diǎn)可笑呢？

說(shuō)了這么多，雙生子佯謬中到底誰(shuí)對(duì)呢？哥哥和弟弟都認(rèn)為對(duì)方更年輕，哥哥和弟弟誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)呢？

弟弟對(duì)了！因?yàn)楦绺鐣?huì)更年輕，而不是弟弟更年輕。為什么會(huì)這樣？

由于哥哥和弟弟之間存在非慣性系，就不能用狹義相對(duì)論來(lái)解釋了，需要用更普適的廣義相對(duì)論來(lái)詮釋，因?yàn)閺V義相對(duì)論適用于各種參照系，不僅僅是慣性參照系。

按照廣義相對(duì)論詮釋，引力同樣會(huì)讓時(shí)間變慢，引力越大時(shí)間就越慢。而廣義相對(duì)論中有一個(gè)基本前提，也就是等效原理，該原理表明加速度與引力是等效的，因?yàn)榧铀俣葧?huì)產(chǎn)生慣性力，這種力量與引力等效。

就好比如果你深處一個(gè)密封的箱子里，箱子以9.8的加速度向上飛行，你的感覺(jué)與站在地面上沒(méi)有任何區(qū)別，如果你閉上眼睛，你根本無(wú)法區(qū)分自己到底是站在地面上，還是深處一個(gè)以9.8的加速度向上飛行的箱子里！因?yàn)閮烧呤堑刃У摹?/p>

由于加速度與引力等效，哥哥在返回地球的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)經(jīng)歷減速然后再加速的過(guò)程，也就會(huì)有加速度，所以哥哥的時(shí)間變慢了。

你可能會(huì)質(zhì)疑：相對(duì)哥哥來(lái)講，弟弟也經(jīng)歷了加速度。不過(guò)弟弟所謂的加速度只是假的“加速度”。因?yàn)榧铀俣鹊刃в谝Σ⒉皇菃?wèn)題的本質(zhì)，本質(zhì)上講是強(qiáng)大的引力會(huì)引起周圍時(shí)空的改變，時(shí)間的改變就會(huì)引起時(shí)間和空間的變化。相當(dāng)于哥哥處于一個(gè)強(qiáng)大的引力場(chǎng)里，與哥哥在黑洞附近逗留一會(huì)沒(méi)有任何區(qū)別。

而弟弟所謂的“加速度”并不會(huì)引起時(shí)空的任何改變，時(shí)間自然也不會(huì)有任何變化。

其實(shí)，雙生子佯謬也是可以用狹義相對(duì)論來(lái)詮釋的，只不過(guò)過(guò)程會(huì)很復(fù)雜，需要把哥哥掉頭返回地球的過(guò)程進(jìn)行無(wú)限分解，分解為很多個(gè)慣性系，然后再進(jìn)行計(jì)算分析，就相當(dāng)于一個(gè)微積分的過(guò)程！