双生子佯谬shuangshengzi yangmiu

加速运动中的时间变慢效应。有甲乙两个双生子。甲生活在地球上，乙坐宇宙飞船去旅行，经历若干加速运动过程。相对论告诉我们，当乙返回地球时，乙将比甲年青。也就是说，伴随乙去旅行的钟，比地球上的钟走得慢。这个效应与惯性系之间的时钟变慢不同，甲乙两个人及他们所带的钟，在分别后又再次相遇，可直接进行比较，因而有绝对意义，我们知道，两个作相对运动的惯性系，都认为对方的钟比自己的钟慢，但这种效应只有相对意义。只要这两个系一直保持为惯性系，不产生加速度，相遇一次的钟此后就不会再相遇。要想使相遇过的钟再次相遇，直接进行比较，必须至少使其中一个系经历一段加速过程。但这将回到双生子佯谬情况，其间有加速运动效应。为了讨论简单，我们忽略时空弯曲（引力场）的影响，假定地球周围的时空是平直的，用四维明可夫斯基坐标来描述。在明可夫斯基时空中，一个观测者（或粒子）用他的世界线来描述。观测者经历的时间△τ就是他世界线的长度。τ与明可夫斯基坐标的关系为

把地球上的甲看作在此空间中静止。他的世界线当然是一条直线，平行于t轴。乙到宇宙去旅行，在时刻tA离开地球。出发时飞船经历一段加速过程，返回时又经历一段反向加速过程。他的世界线不是一条直线。设他返回地球与甲相遇的时刻是tB，在tA到tB期间，甲的世界线为直线AB，经历的时间是

显然，乙经历的时间比甲经历的时间短，即乙比甲年青。在进行上述讨论时，要提防伪欧氏几何带来的欺骗。见图，由于采用的是不定度规，图中直观看来较长的曲线AB(△τ乙)，实际上比直线AB(即△τ甲)要短。值得注意的是，上述效应虽然与加速运动有关，但时间变慢本身却与加速度没有直接关系。造成时间变慢的仍然是速度，从上式不难看出，飞船速度v越接近光速c，在地球上看来，飞船上的时间过程就越慢，乙就越比甲年青。

双生子佯谬并非真正的谬误。爱因斯坦一开始就对双生子问题给出了正确解释。但由于这个问题太不容易理解，后来仍对它进行了长时间的争论和讨论。