相对论 一个问题(希望专业人士回答)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/22 13:06:27
假设一个三胞胎,设为a.b.c,分别位于一条直线上的三个球A,B,C上。ABC三个球完全相同,B位于AC中心。且AB的距离=BC的距离并且距离足够的远,假若此时A以光速的一半向B运动,B也以光速的一半向B运动,那么当三兄弟相遇时,谁的年纪最大呢?
如果以a为参考系,那么A静止,B以光速的一半运动,C则是以光速运行。那么三人相遇时,a最老,c几乎没有长大;
如果以b为参考系...............
哪位帮忙解释下,也请各位别胡乱Ctrl,谢谢!
C也以光速的一半向B运动,打错了,抱歉。。

在狭义相对论中,不同速度参照系中的结论不同,比较的结果虽然看似矛盾但对各自参照系而言是正确的,也就是比较结果具有“相对性”,只适用于各参照系。
比如这里的年龄比较,如果他们相遇时还保持各自的运动状态,那么他们都会观察到自己的年龄最大;由于他们各自所得的结论是在各自参照系中的,所以实际上并不矛盾,也就是说不同参照系有不同的结论。
具体一点,如果以a为参考系,那么A静止,B以光速的一半运动,C则是以 v=(c/2+c/2)/(1+c²/4c²)=0.8c 运行,三人相遇时,a最老,b其次,c最小;
如果以b为参考系,那么B静止,A、C以光速的一半运动,三人相遇时,b最老,a、c一样年轻;
如果以c为参考系,那么C静止,B以光速的一半运动,A则是以 v=(c/2+c/2)/(1+c²/4c²)=0.8c 运行,三人相遇时,c最老,b其次,a最小。

但如果三人相遇时都静止于B上,则a、c经历了相同的减速过程,由于广义相对论揭示的加速度会使时间实质性变慢的效应,从运动到静止,a、c的时间变慢,他们将观察到B的时间变快,最终比他们老;他们也会观察到对方的时间变快,从比自己年轻变到和自己一样年轻。而B未经历变速过程,时间均匀流逝,他会观察到a、c的时间由慢变到和自己一样快,总的累积效应是比自己年轻。