双生子佯谬英文解释翻译、双生子佯谬的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 twin paradox

分词翻译：

双的英语翻译：

both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par

生的英语翻译：

accrue; crude; rawness; unripe; give birth to; grow; living; procreate
student
【医】 bio-

子的英语翻译：

【机】 leaven

佯谬的英语翻译：

【化】 paradox

专业解析

双生子佯谬（Twin Paradox）是爱因斯坦狭义相对论中关于时间膨胀效应的经典思想实验。该现象描述了一对双胞胎因运动状态不同导致的年龄差异：若其中一人乘坐高速宇宙飞船离开地球并返回，其经历的客观时间将少于留在地球上的另一人，从而出现“宇航员更年轻”的结果。尽管被称为“佯谬”，但该现象已通过广义相对论对非惯性参考系（如加速运动）的分析得到合理解释。

核心原理：

狭义相对论时间膨胀：根据洛伦兹变换公式，运动时钟速率减缓，满足关系式
$$Delta t' = Delta t sqrt{1 - frac{v}{c}}$$

其中$Delta t'$为飞船时间，$Delta t$为地球时间，$v$为相对速度，$c$为光速。

广义相对论修正：宇航员在返程时经历加速/减速过程，导致其参考系与地球参考系不对称，打破狭义相对论的平权假设。

术语对照：

中文：双生子佯谬 / 孪生子悖论
英文：Twin Paradox / Clock Paradox

科学意义：该现象验证了相对论时空观的正确性，并为全球定位系统（GPS）卫星钟差校准提供了理论基础。实验层面，1971年哈菲勒-基廷实验通过原子钟环球飞行证实了宏观尺度的时间膨胀效应（来源：美国物理学会期刊《Physical Review Letters》）。

网络扩展解释

双生子佯谬是狭义相对论中一个经典的思想实验，描述了因相对运动导致的时间膨胀效应不对称现象。以下是综合多个权威资料的详细解释：

1.基本概念

双生子佯谬假设一对双胞胎中，哥哥乘坐接近光速的飞船进行太空旅行后返回地球，弟弟则留在地球等待。根据狭义相对论的时间膨胀效应，弟弟会发现哥哥比自己年轻（如v=0.9999c时，哥哥旅行1年，地球已过约70年）。

2.矛盾点与核心问题

对称性矛盾：若仅考虑匀速运动，弟弟认为哥哥时间变慢，哥哥同样认为弟弟时间变慢。这种对称性导致“谁更年轻”的悖论。
非对称性突破：关键在于哥哥的飞船需经历加速、调头、减速等非惯性运动，打破了狭义相对论中惯性系的对称性。而弟弟始终处于近似惯性系（地球），因此两者的参考系并不平等。

3.解释与结论

狭义相对论的适用性：狭义相对论仅适用于惯性系。哥哥的加速过程使其处于非惯性系，需引入广义相对论或采用时空几何分析，最终得出哥哥更年轻的结论。
实验验证：通过μ介子衰变实验可间接验证：大气层顶部产生的μ介子因高速运动寿命延长，得以到达地面，与时间膨胀效应一致。

4.常见误解澄清

“互相认为对方年轻”的局限：此结论仅在双方均处于惯性系时成立。若一方改变速度方向（如返航），对称性即被破坏。
加速度的关键作用：即使忽略加速时间，飞船调头时的速度方向突变仍导致参考系差异，使年龄差真实存在。

5.物理意义

双生子佯谬揭示了时空的几何本质：运动路径的不同（如直线匀速vs折返变速）导致固有时间差异。这一现象可通过闵可夫斯基时空图中的世界线长度直观比较，哥哥的路径更“短”，经历的时间更少。

公式补充（时间膨胀）：

狭义相对论中，时间膨胀公式为： $$ Delta t' = gamma Delta t = frac{Delta t}{sqrt{1 - v/c}} $$ 其中$gamma$为洛伦兹因子，$v$为飞船速度，$c$为光速。当$v to c$时，$gamma to infty$，$Delta t'$显著增大。

双生子佯谬并非逻辑矛盾，而是狭义相对论在非对称运动下的必然结论，其本质是时空相对性与惯性系限制的体现。