在双胞胎悖论中,为什么时钟快慢会与人老得快慢联系起来?

这个问题涉及到对相对性原则的理解。在本文的“相对论的两个假定(2)”中,我们用数学推导证明了相对性原则。这种数学上的相等是绝对的,它在小数点后面的一千位一万位仍然准确。无论一个实验如何精密,它在两个不同惯性参照系中的实验结果都会一样。如果把这里的实验仪器换成人,这个人在两个参照系中的感觉也会完全相同。

因为相对论说运动中的时钟会变慢,如果一个飞船上的人的生命时钟不同样变慢的话,他肯定就能感觉到时钟的变化,相对性原则就被打破了。这就是所谓飞船上的人老得慢的背后逻辑。

其实运动中的时钟变慢和飞船上的人老得慢都违反了相对性原则。因为根据相对性原则,一个物理定律不受参照系的影响。一个苹果不管是从树上掉下来,还是从火车上掉下来,它的坠落都是由地球的引力决定的,而与火车的运行速度没有任何关系。如果在飞船上的时钟快慢或人的生长确实与在地球上不同的话,那是因为那里的物理环境不同。如果非要与飞船的运行速度联系起来,那可以说飞船的高速运行可能会造成某些环境变化。但这些变化的影响是未知的,相对论的公式根本用不上。