Question

一个关于参考系问题

如果用静止的参考系中 去测量一个高速运动的参考系中的时间 那么时间会比静止参考系中走的慢些。可以用洛仑兹变换计算。那么在狭义相对论中有那么个假象实验 一对阮生兄弟，一个留在地球上 一个坐光子火箭出去了 。等那个人回来时发现 地球上的那个人老了 他自己还年轻。那么以地球上的观测者来说火箭中的时间要走的慢些，因为他以地球为静止参考系 火箭为高速运动。那么如果对于火箭中的观测者来说 自己为静止参考系 地球是高速运动的（运动相对性）那么他测得结果是地球上的时间比他的走的慢 。那么对于地球观测者 火箭上时间走的慢 对于火箭观测者 地球上时间走的慢，那么究竟哪个更慢？当然结果是火箭上慢，请高手能不能用广义相对论的知识解释下？

Answer 1

这是双生子佯谬问题，请注意这个问题属于狭义相对论的范畴，没有说明狭义相对论是错误的，可以用狭义相对论的知识解释，不用广义相对论，因为没有涉及时空弯曲，只涉及惯性系的选取和运动的相对性问题
解决这个问题的关键在于认清一个事实：哥哥坐火箭不是有去无回，而是出去之后又回到了弟弟身边。这就意味着哥哥不可能一直处于惯性系中，因为如果没有加速度，哥哥的速度方向不可能变化，也就不可能回到原地。因此看似两人是在平权的参考系下，实则不然，弟弟的参考系是惯性系，哥哥的不是，因此弟弟的观测是正确的，哥哥回来后一定比弟弟年轻。
需要注意的是，速度是相对的，平权的，但是加速度并不是。
最简单的方法是在时空图里画出两人的世界线，在闵可夫斯基空间里哥哥的世界线比弟弟短，其固有时间短，因此更年轻。

追问

那如果哥哥去了 没回来 那是无法比较年轻的是吗？ 就是哥哥观测结果和弟弟不同是吧

追答

是的，如果哥哥速度保持不变，则无法比较两人“究竟”谁年轻，各自认为对方比自己年轻，但他们都是对的