Question

时间延缓效应（狭义相对论）

《时间卷曲》中说到假如有个人以光速到外太空旅游20年，等他回到地球以后发现他的朋友们老了，自己依旧年轻。
根据相对论，运动中的物体有时间延缓效应，以地球为参考系，该旅行者是运动的，故时间相对他减缓，但以旅行者的视觉看地球也是运动的，时间相对地球也该减缓。这样说来，要不旅行者和地球上的人一起老去，要不就是一样年轻，为什么会有一方老，一方年轻的结果？
当旅行者回到地球会怎样？
当朋友乘坐同速飞行器与他相遇，是谁年轻？

Answer 1

你所说的就是著名的孪生兄弟佯谬，既然采用了相对论的参考系，那个所谓“伽利略”似的坐标变换认知就不再适用，事实上并不是以地球作参考系飞船有速度理所当然的在飞船上看地球也在运动。这个参考系的变换狭义相对论并未作出约定，这就是它叫狭义的原因。狭义相对论在事实上根本无法定义“惯性系”这个概念，缺少惯性系的概念就会让人很难想出如何变换参考系。这个蛋疼假象概念就是对当年狭义相对论的一项挑战。广义相对论对其作出了较好地解释，不过解释听起来更蛋疼.......
要想解决你最后的疑问，狭义相对论本身是无法作出解答的。旅行者的时间流逝要看他在什么样的密度环境中运动，所在环境物质密度越大，他就会显得越年轻，反之密度越小就会显得越老，如果他经历了不均匀的密度环境，应该不会有太大变化，要是情况而定。以上是广义相对论的解答......