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相对论只说了一半，还有一半你不知道
作者：元子
我们先从一个存在争议的问题说起，大家可能都听说过双生子佯谬吧，双生子佯谬是根据相对论提出的的，相对论认为如果A物体相对B物体存在一个运动速度，那么A物体的时间就会变慢。法国物理学家朗之万就提出一个思维实验来质疑相对论的时间膨胀效应，他的思维实验是这样的：一对双胞胎，一个留在地球上，另一个坐火箭到太空旅行，飞行速度接近光速，那么坐飞船的人过了两年，在地球上的人可能已经过了二十年，等两人相遇时，坐飞船的人会比地球上的人年青。但是根据运动的相对性，A相对B的速度是V，B相对A的速度也是V，地球上的人看飞船上的人时间变慢，同时飞船上的人看地球上的人时间同样变慢，等两者两遇的时候到底是谁变老了呢？这个问题就是双生子问题。
由于相对论被多次实验验证是正确的，起码是部分正确的，那双生子问题该如何解决？后来科学家算是强行给了一个解释，认为两者谁真加速运动谁的时间就变慢，把问题绕了一下，其实并没有绕过去，因为加速度也是相对的，你相对我加速，我相对你不一样在加速吗？你如何知道谁是真加速？
其实这些人甚至包括爱因斯坦对相对运动只理解了一半，把时间和时间单位，长度和长度单位分不清，今天我们就把这么问题彻底搞清楚。
这一切都是光惹的祸，咱们还是从光说起，我们知道光经过大质量天体的时候传播方向会改变，同时光的波长和频率也会改变，其原因是质量会导致时空弯曲。当然，这个解释也是唯象的，本质原因要从物质说起，不是物质导致时空弯曲，而是物质本身就是凝聚的能量，折叠（弯曲）的时空（这在本人的《元子论》中有详解）。物质周围的时空曲率不同，本质是时空密度不同，而光的时空振动传播的能量，当时空密度发生改变时，光的波长和频率都会随之改变，当然方向也会发生改变。
我们只知道引力会导致光的频率发生红移，即波长变长。其实引力还会导致光的频率发生蓝移，即波长也会变短。当光从时空密度低的地方进入时空密度高的地方时，光的波长会被压缩，频率会增加。反之，当光从时空密度高的地方进入时空密度低的地方时，光的波长会被拉长，频率会减小。
我们可以把光的波长用来比作空间单位，当波长变短时空间就被压缩，当波长变长时空间就被拉长。当然原因则刚好相反，因为空间压缩波长才变短，空间拉长波长才变长，但为了讨论问题方便，我们暂时反过来讲。
同时，根据等效原理，引力可以等效于加速度，即加速度同样会导致光线弯曲及频率变化，当然，引力能使波长变长就可以使波长变短，而并非相对论认为的引力只能使光线红移，同理，加速度也可以使波长变长或变短。
下面是一张光线经过天体时的示意图。
接着我们来讨论时间，我们是用频率来作为时间单位的，我们可以用光的频率来作为时间单位。
根据光的频率公式：f’＝f√，
则时间单位公式：T’＝T／√，
此处要注意两点，第一，这里的T是时间表单位，不是时间。第二，这里的速度V是矢量，如果相互远离，V取正值，相互靠近，V取负值。
同理我们可以得到长度单位L’＝L√,还要注意一点的是，这里描述的是时间单位和长度单位，并不是相对论描述的时间和长度，如果单位变大，量就变小，反之亦然。好比你拿尺子测桌子的长度，桌子长1米。如果尺子单位1厘米变成了2厘米，桌子长度就变成了0.5米。这一点很多学习相对论的人也很容易搞混。
现在再来分析双生子问题，当两人相互远离时，时间单位会被拉长，两人你相对我的时间变慢，我相对你的时间也会变慢，当飞船上的人回头驶向地球时，两人相互靠近，两个你相对我的时间变快，我也相对你的时间也会变快，等两个相遇时时间过了是一样长，谁也不会比谁年青。
这才是问题的最终解。你是不是对相对运动也只理解了一半呢？我们评论区里见。
