淺議：物質時空論（8）

孿生子佯謬分析

一，孿生子佯謬事件

狹義相對論認為時間具有相對性，時間、空間和物質三位一體，不可分割。時間的流逝，隨物體運動速度的增大而減慢；另一方面，物體的運動速度具有相對性。因此在狹義相對論時間效應下，就產生了孿生子佯謬這樣的事件。

孿生子佯謬是狹義相對論中的一個問題，大體內容如下：

有一對龍鳳雙胞胎，妹妹乘坐宇宙飛船作長程太空旅行，而哥哥則留在地球。從地球上的人看，旅行者妹妹比哥哥年輕了很多；但是從相對宇宙飛船靜止的妹妹看，發(fā)現哥哥會更年輕許多。為什么會有這樣的看法？到底誰會真正的更年輕一些呢？下來我們詳細討論一下。

二，孿生子佯謬的現實狀況

狹義相對論認為，時間的流逝和物體運動的速度有關系：相對參考系運動的系統(tǒng)（或物體），其系統(tǒng)內時間流逝的慢；且運動速度越快，時間流逝的就越慢。

以地球為參考系，妹妹坐著宇宙飛船運動了，所以妹妹就更年輕許多。但以宇宙飛船為參考系，地球和哥哥相對宇宙飛船運動了，所以哥哥會更年輕很多。

從理論上似乎都講得通，但現實生活中不可能，出現如此矛盾的雙面現象。哥哥和妹妹，只能一個更年輕；不可能同時出現相對其中一方，另一方都比自己年輕了。

就拿我們地球上的人來說，我們都知道地球上的哥哥，依然按照以前時間流逝的快慢，進行著自己的生命活動；他的生命會按照原來的節(jié)奏，自然而然的變老。

妹妹乘坐宇宙飛船離開地球，她的生命歷程是怎樣變化的呢？在妹妹沒返回地球前，地球上的人誰也不知道她的實際情況；因為飛船和地球兩個系統(tǒng)不在一塊，所以無法比較。

只有當妹妹返回地球，哥哥去機場接妹妹時，他才發(fā)現妹妹還那么年輕漂亮，而自己卻人老面黃。他們兄妹倆看上去根本不像是龍鳳胎，甚至連姐弟都不像；他們可能看上去像一對父女，或者爺孫，甚至之間的年齡差距更加遙遠。

這一事實在現實中雖然沒有出現過，但是科學家們已經證明了這個現象。實際上，即使妹妹不返回地球，妹妹依然比哥哥更年輕許多。也就是說，在現實生活中，乘坐宇宙飛船的妹妹會更年輕；而一直生活在地球上的哥哥，老了好多。為什么是妹妹更年輕，而不是哥哥呢？

三，孿生子佯謬剖析

弄清楚這一問題前，我們應該先弄清楚，時間的流逝與物體運動速度的具體關聯性。從狹義相對論認為，時間是相對的，運動也是相對的；所以時間流逝的快慢，似乎也具有相對性。然而這是一個不小心的誤區(qū)；因為相對運動的兩個系統(tǒng)，在現實世界里，只有一個系統(tǒng)的時間流逝，相對另一個系統(tǒng)的時間流逝變慢。時間的流逝不可能出現，甲相對乙變慢的同時，乙也相對甲變慢。

導致這樣唯一性的原因，就是運動本身。我們知道，物質的天性是存在性和運動性；存在性誕生了時空，運動性讓時空可塑。即時間和空間的絕對性，由物質的存在性決定；時間和空間的相對性，由物質運動，和運動導致的物質不同分布，共同來決定。因此時間流逝快慢的變化，由物質運動本身的變化來決定。

為了簡單起見，我們假設宇宙大環(huán)境相對不變，或緩慢均勻變化；一個系統(tǒng)內質量能量，也相對穩(wěn)定。那么這個系統(tǒng)內，時間的流逝只與其自身運動快慢的變化有關系，與系統(tǒng)外的一切都沒有直接的關系。即此系統(tǒng)由于額外因素，使自己的運動速度變的比之前的運動速度快了，其系統(tǒng)內的時間流逝就變慢了；否則，其速度變慢了，其系統(tǒng)內的時間流逝就變快了。

宇宙大環(huán)境的變化莫測，必然影響宇宙時空的變化；宇宙中的每一個小系統(tǒng)，置身于宇宙大環(huán)境之中，其時空必然不能獨善其身，它的內部時空一定或多或少受宇宙環(huán)境的影響。但是宇宙環(huán)境的影響因素，并不否定系統(tǒng)因自身速度的改變，而改變其系統(tǒng)內時間流逝的變化趨勢。

因此一個系統(tǒng)，其運動速度比之前越大，它的內部時間流逝的就越慢；反之，其運動速度比之前越小，它的內部時間流逝的就越快。但這里兩有個極限：

第一，時間流逝的下限為零：即時間的流逝大于零。因為物質的運動是絕對的，宇宙萬物都在永不停息的運動之中；所以時間的流逝不能靜止。又因為物質的運動，在現實世界里，不能完全重復逆著進行；因此時間的流逝不能倒流。故而，時間流逝的下限是零；即時間的流逝可以無限接近于零，但不可以等于或小于零。

第二，時間流逝的上限為無窮大（特別注意一下：是無窮大，而不是無限大。）：即時間的流逝小于或等于，最基本粒子（不可再分割的物質單元，可稱此為基元）的時間流逝。最基本粒子在自由時空中，其時間的流逝為無窮大；除此之外，所有時間的流逝，都小于無窮大。

狹義相對論的運動是相對的，妹妹相對哥哥運動，同樣哥哥也相對妹妹運動；但二者的運動并不對等。

以前這對龍鳳胎都在地球上生活，后來妹妹乘坐宇宙飛船離開了地球。離開地球并飛向遠方的過程中，必然有一個速度變化的過程，所以妹妹和宇宙飛船這個系統(tǒng)，在額外因素導致下，運動規(guī)律發(fā)生了改變；而哥哥和地球這個系統(tǒng)，依然按照以前的運動規(guī)律運動。

另一方面，時間流逝的改變，恰恰是額外因素導致運動規(guī)律改變而引起的。額外因素導致運動規(guī)律改變，從而引起物質系統(tǒng)運動速度的變大，最終使其系統(tǒng)內部時間的流逝就變慢。

由于妹妹的運動規(guī)律改變了，且改變了后其運動速度，相對原來自己的運動速度變大了；而哥哥的運動規(guī)律沒有改變，其運動保持原來的運動規(guī)律（或狀態(tài)）。所以妹妹的時間流逝變慢了、時鐘走的就慢；因此妹妹自然就會變得更年輕一些，哥哥的生命運動依然照舊。

故，孿生子佯謬中，誰的運動規(guī)律改變了，誰的時間流逝就變慢，誰的時間就走的慢；而沒有改變運動規(guī)律的一方，時間流逝的速度依然照舊。即在孿生子佯謬中，真正意義上時間流逝變慢的是，乘坐宇宙飛船的妹妹。

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