关于相对论

相对论中提出了钟慢效应，简单的说就是运动系相较于静止系时间进程要慢。双生子佯谬的产生就源于对运动系与静止系的选取不同。地球上的弟弟认为自己是静止系，得出自己会更老的结论；同样的，飞船中的哥哥也可以认为自己是静止系，得出与弟弟相反的结论。这就是双生子佯谬的问题。只要把谁处在运动系的问题解决了，双生子佯谬也就解决了。那么谁在运动系可以确定吗？

由生活常识可知，在惯性系（匀速直线运动状态与静止状态）中运动系与静止系是无法区分。所谓惯性系，也就是没有加速度。当人处在此状态时，是无法确定自己是否在运动的。就算这个人观察到惯性系外的物体在做匀速直线运动也一样，因为假设自己静止与运动都说得通。如果双生子问题属于这种情况的话，那么佯谬就会产生。因为哥哥与弟弟都处于惯性系，他们互相是平权的，谁都有理由认为自己静止而对方运动。然而双生子问题却并非如此。

在双生子问题中，我们首先可以确定地球上的弟弟处于惯性系（为使问题简化说做的一种近似）。然而飞船上哥哥的情况却不是这样：可以很确定的，在飞船起飞与降落的过程中需要加速度来转变飞船的高速运动状态与静止状态。加速度可以等同于受力。飞船上的哥哥在起飞与降落的过程（包括一切可能的加速过程）中可以很明显地感受到速度的变化，从而明确自己处于运动系，得出与弟弟相同的结论。

注：加速度是产生相对论效应的原因。惯性系中的相对运动不会产生真正的相对论效应，这有观测双方的平权性决定。

顺带一提，光速不变是建立在实验上的事实，而非假设。

前面提到了，处于惯性系中的观测双方是平权的，他们无法确定谁的时间更慢。通过洛伦兹变换，虽然他们都会得出对方时间更慢的结论，但那是基于他们各自的角度得出的，是臆测（因为他们连自己是否在运动都不知道）。双方平权，他们的结论对对方没有约束力。当然，我们可以通过对表计时的方式比较谁的时间更慢。然而因为双方处于惯性系中，所以观测双方是不可能相遇两次来比较时间的。