双生子佯谬：实例揭示哥哥变年轻，地球上的弟弟却正常老去

为什么钟会变慢呢？爱因斯坦在研究相对论时发现，当物体的运动速度接近光速时，随着运动物体（如飞船）上面的时钟（包括人体内的生物钟）都会变慢。那么，具体慢多少呢？这要严格按照公式去计算。例如，如果宇宙飞船的速度达到光速的50%，时间膨胀了1.5倍；如果速度达到光速的99.9%，则时间膨胀了22.37倍，按这个速度飞到距我们最近的比邻星（距我们4光年）只需要两个多月，到天狼星只要五个多月；如果让飞船的速度再靠近光速一些，使时间膨胀64000倍，则飞船上的7分钟，相当地球上的一年；如果使时间膨胀182.5倍，则飞船上的5天相当地球的5000年，这就是中国古人常说的“天上方数日，地上已千年”；如果让飞船以等于光速的速度运动，则时间就停止了，钟也就不动了。

还有一个方法，可以使时间膨胀，那就是让飞船加速运动或减速运动，或让飞船在超大的引力场中运动，都可以让飞船里的时间膨胀，例如，让飞船以3倍重力加速的值去加速，到达后又以3g的加速度进行减速，结果飞到比邻星用了7年，而地球上则过了12年。

这里有一段趣闻，是相对论的一个重要结论，叫“双生子佯谬”，又叫“孪生兄弟佯谬”，“谬”是“错误的议论或结论”，“佯”是“假的”的意思，合起来就是“假的错误”。这里是说，地球上有一对双胞胎，出生时就让哥哥坐上宇宙飞船去太空旅行，去时用了两年，回来又用了两年，总共才4年。如果让飞船上的时间膨胀15倍，那么当他回来时，和他同时出生的弟弟已经成了头发花白的退休老人了（60岁了）。曾经有人提出，运动是相对的，这里是弟弟没有运动，而是哥哥在运动，如果把哥哥当作静止的，根据相对性原理，弟弟不是也在运动吗？所以弟弟的生物钟也照样膨胀了。后来有科学家证实，这种说法是不对的，因为只有真正运动了才会有时间膨胀，没有运动的人在计算速度时可以用相对性的方法，而不能用于时间的膨胀计算。所以，在“双生子佯谬”中，是哥哥变年轻了，地球上的弟弟是在正常老去。(www.xing528.com)

需要注意的是，在上面的例子中，是指从现在开始，人们可以想办法让一个人变得比别人年轻，但并不能让一个人从现在开始回到自己的从前或过去。这里用具体数字说明一下，假如他们的实验是从2010年开始的，那么飞行了4年后哥哥回来了，弟弟在地球上是过了60年，地球上的纪年是2070年，哥哥也是回到了2070年，而不是2014年.有人认为是哥哥回到了2014年，于是就说是哥哥回到了过去，其实哥哥是回到地球，地球上的纪年是2070年，所以哥哥看到的是60岁的弟弟，而不是4岁时的弟弟，而弟弟看到的哥哥却是4岁的童年哥哥，这是件荒谬的事情，但却又是真的（是根据相对论算出来的），所以叫“佯谬”。