【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 【评】 　　双生子悖论是被实验观察到的物理现象，是狭义相对论的推论。 　　说成有长生不老效果，确实是有些偷换概念，这种现象就如同 “天上一日，地上一年”一样，对坐标系内个人来说，并无延长寿 命的效果。 　　关于光速内飞船与地球坐标系的相互运动，两者是有区别的。 一个有加速运动，一个是匀速的。如果两者一直是匀速运动，没有 问题。一旦飞行者变动速度，就引起坐标系的不对称了。飞行者坐 标系中，所有的星辰宇宙都必须产生加速度，这样的结果是宇宙尺 寸的空间时间大转变。结果是当两者相遇时，地球的人变老了。 　　其实这些都是在任何一本相对论书中就可以找到的，不知道这 袁某是何人，敢乱讲。光明日报快成伪科学的基地了，这些问题随 便找一个复旦大学的物理学系教授就可以认定一下。 （筋斗云） 相对论和进化论大概是最受外行攻击的两个科学理论，虽然专家 并不觉得有什么问题，但总有外行自作聪明要挑漏洞。袁翊不知何许 人，但他的物理显然没学好，文章题为《科普文章要有科学性》，内 容却没一点科学性。双生子佯谬不是如袁某所说的是“科普文章”的 宣传，而是狭义相对论的想象实验，而且也已被实验验证。我既非物 理专家，对这个问题也不好多说。对狭义相对论的疑难问题感兴趣者， 可去读： Usenet Relativity FAQ http://math.ucr.edu/home/baez/physics/relativity.html 特别是关于双生子佯谬： The Twin Paradox http://math.ucr.edu/home/baez/physics/twin_paradox.html （方舟子） （下文原载《光明日报》2001年01月15日） 科普文章要有科学性 袁翊 　　科普文章是用于宣传科学技术知识的，在提高全民族的科技素质 方面起重要作用。这类文章必须要把科学性、知识性和通俗性、趣味 性很好地结合起来。科普文章如果错误地宣传科技知识，甚至宣扬假 科学、伪科学，则失去其存在价值，甚至造成负面影响。 　　最近读到一些宣传狭义相对论的科普文章，它们的内容是完全背 离狭义相对论的理论实质的。例如，有些文章以“如何长命百岁”、 “双胞胎现象”等颇为吸引人的语言，宣称人在以接近光速的速度作 等速直线飞行的航天器（这样高速的航天器目前还没有）中寿命会延 长，因而当他从空间旅行返回到地球时，他的在地球上的双胞胎兄弟 已是白发苍苍的老头，而他仍然是青年。所谓的“长命百岁”和“双 胞胎现象”是从狭义相对论的时间相对性原理中得出的错误结论。 　　在狭义相对论中，时间被认为是相对的；而经典理论认为时间是 绝对的。狭义相对论认为，一个惯性参照系（相互作等速直线运动的 时间空间坐标系）中的时间间隔，从另一个惯性参照系看是不一样的。 两个惯性参照系的时间间隔相差k倍。一个惯性参照系用S表示，另一 个用S1表示。如果S内发生一个事件，其持续时间为△t，那么从S1看 这事件的持续时间为k△t；或者说S的时间间隔转换到S1的时间间隔需 要乘一系数k。同样地，相反的转换也要乘一系数k。系数k〔1－（v／ c）2〕－1／2。式中V为两个惯性参照系的相对速度，C＝2．99792乘 108米／秒，是真空中的光速。可以看出，K随V的增大而增大。当相对 速度V达到真空中的光速C的0．999倍时，系数K＝22．366。 　　本文开头所说的某些科普作者宣扬的所谓“长生不老”和“双胞 胎现象”这种违反科学的说法，就是由于对狭义相对论的时间变换概 念理解错误所致。在这些科普文章中，把地球看作是一个惯性参照系， 把航天器看作是另一个惯性参照系，这样的看法是允许的。但是，这 些作者根据航天器上的时间转换到地球上的时间要乘系数k的概念，就 断言航天器上的时间走得慢，航天器上的1年相当于地球上许多年（如 果航天器的速度达到0．999倍的真空中的光速，航天器上的1年就相当 于地球上的22．366年），从而得出“长生不死”和“双胞胎现象”的 耸人听闻的结论，则是错误的。在做出这个错误论断时这些作者忽略 了或错误地理解了以下几点：一、这里的时间变换是从地球上的观察 者的角度说的，也就是说从地球上的观察者来看，地球上的时间是航 天器上的时间的k倍；而不是说地球上的人看地球上的时间是航天器的 时间的K倍；二、根据狭义相对论理论，地球上的时间转换到航天器上 的时间同样要乘k倍，也就是说，从航天器上的观察者来看，航天器上 的时间同样是地球上的时间的k倍；如果这种时间转换得出的时间的不 同代表人的衰老快慢的不同的话，那么将得出地球上的观察者看航天 器的人衰老慢，而航天器上的观察者看地球上的人衰老更慢的悖论； 那么当航天器返回地球他们见面时究竟谁年青呢？三、狭义相对论的 两个基础假定之一是各惯性参照系中的物理定理和描写它们的公式相 同，这意味地球上的时钟对地球上的人而言的运走规律与航天器上的 时钟对航天器上的人而言的运走规律是相同的；如果航天器上的人在 航天器上度过了一年，那么地球上的人在地球也是度过了一年。根据 对狭义相对论时间变换的正确理解，根本不会得出“长生不老”和 “双胞胎现象”的谬论。 　　由于真空中的光速非常高，在目前的科技水平下，人类能达到的 运动速度比它低得多，故人们无法用自己的日常生活经验来证明所谓 的“长生不老”和“双胞胎现象”这些说法的正确与否。但是，仔细 想想，还是能判断这些说法的正误的。设想自己坐在飞机中，如果飞 机在平稳地飞行，没有噪声和振动，那么你如果不看窗外，你是感觉 不到自己是在运动的；你相对于飞机而言，与在地面上的人相对于地 球是一样的。这种相对状况，与飞机的速度无关；即使假设飞机的速 度接近真空中的光速，这种相对状况仍然不会变的。因此，根据这种 简单的想法，也能够认识到“长生不老”和“双胞胎现象”的说法是 错误的。 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】