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引言：一對孿生兄弟，一個留在地球上，另一個乘坐飛船以接近光速取作星際旅游，根據愛因斯坦的狹義相對論，對地球上這位來說，乘飛船的那位在高速運動，時間變慢，地球上的這位年老時，飛船上的那位還年輕，但如果飛船上的人以飛船作參照來看，地球在高速離去，自然是自己年老時地球上的兄弟還年輕，這就是雙生子悖論。有人認為這是觀察效應，就是說其實兄弟倆年齡一樣，只是相距遙遠，看到的實際上是多年前的事。那么再補充一下，當飛船飛了幾年之后返回，兄弟倆在地球再次相遇，又會怎樣呢？根據愛因斯坦的狹義相對論，至少地球上這位會發(fā)現他的兄弟比自己年輕，那飛船上那位看到的兄弟又如何呢？
其實，問題就在飛船往返，速度的方向改變了，坐標系也變了，不是同一個慣性系，所以對飛船上那位來說，有個時空變換的問題。如果飛船上那位飛出去的時候把自己的飛船當慣性系，那么，對他來說，幾年以后，自己比地球上的兄弟大，但地球已經以近光速飛出幾年了，要想重逢，自己就必須以更接近光速的速度去追那個仍以近光速遠去的地球，在這個過程中，自己比地球上的兄弟老得更慢，雖然在剛開始追時自己比兄弟大，但要追上那位兄弟，需要漫長的年月，在這期間，因為自己的時間慢太多了，以至于雖然兄弟的時間也慢，但到追上時，兄弟還是比自己老了。
且慢，如果飛船上這位在返回時仍以自己的飛船當慣性系，又會怎樣呢？這就會導致他從一個慣性系進入另一個慣性系，不同慣性系中絕對同時無意義，也就是說，他在原來那個慣性系所認為的時間和空間現在都已經變了。假如他進入返回地球的慣性系時對以前的事暫時失憶了，只能看到地球在向自己高速飛來，地球上有個跟自己長得很象的看上去比自己還年輕的人，那么如果此時他來研究地球及地球上這個人和他的孿生兄弟，就會發(fā)現：很早很早以前在地球上有一對孿生兄弟，因為地球在高速飛行，所以他們長得很慢；在這對孿生兄弟還年輕的時候，有一天，其中一個兄弟乘坐一艘飛船以比地球還快的速度向自己飛來；經過漫長的歲月，地球上那個已經老了，不過因為光的傳播需要時間，現在能看到的地球上的那位其實看到的是很久很久以前的影像，現在他實際上已經是一位老大爺；地球要不了多久就會到自己面前了；而乘飛船的這位，剛剛到自己身邊停下來，因為飛船比地球更快，所以他長得更慢，現在年齡恰好跟自己一樣大——這時突然發(fā)現到自己身邊的這位原來就是自己。
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