第四百六十一幕.双生子佯谬
“等一等，莱纳，我这里有一个问题。” 这时候，兰彻斯特.斯坦尼恩突然开口。 “在以速度接近光速运动的物体上会出现时间膨胀效应，可根据运动的相对性原理，外在的观测者理论上也在以光速原理这个物体，外在观测者是否也会出现时间膨胀效应？” 斯坦尼恩阁下的话语令会议室内再度沉默下来，他的提问似乎蕴含了某种难以解释的怪异。 “就比如，有一对双胞胎，阿尔与贝塔，他们两人同时长大，一模一样，这个时候，阿尔获得了一个法术，能够让他以光速远离星球，去往宇宙，他经历了短暂的加速，以光速朝着宇宙飞行，在飞行了一段时间后，又立刻减速，随后以光速折返。” 斯坦尼恩阁下一边斟酌话语，一边娓娓道来。 “按照时间膨胀理论，阿尔处于接近光速的高速运动中，他应当出现了时间膨胀效应，他所经过的一秒时间，位于地面的贝塔应该已经经过了数秒，我们如果不加精密计算的讨论，出发的时刻，阿尔与贝塔都是二十岁，而回来的时刻，由于时间膨胀效应，阿尔看起来只有三十岁，可贝塔却已经七十岁了。” 听到斯坦尼恩阁下的解释，在座的几位高阶法师思索片刻，微微点头，表示同意这样的假设。 “但我们现在，换一个角度来思考，如果以阿尔为参考系，那么贝塔实际上也是经历了加速到光速再折返的过程，贝塔身上也应该出现时间膨胀效应，在阿尔的角度，贝塔应该表现得比自己年轻才对。” “这产生了矛盾！” 路德维格.施坦因很快觉察到了问题，由于运动的相对性，时间膨胀效应应该出现在双方身上，而不是单纯只有一侧的时间会因此而膨胀。 “莱纳，你如何解释这个问题？” 伊格尔斯.菲尔德也同样百思不得其解，斯塔尼恩阁下的这个悖论相当容易理解，却又难以解释，因为这似乎与时间膨胀效应冲突，而现在，没有人能够有自信的说出到底哪一个才是错误的。 众人的视线落到了莱纳的身上，因为在场的各位高阶法师之中，只有相对论的提出者莱纳才是最为了解这个理论的，他不可能没有考虑到这个问题。 莱纳环视众人，清了清嗓子，站起身来。 “这个问题的确在我的考量之中，各位阁下，说实话，这个双生子佯谬的出现，正是经典时空体系与相对论时空体系的差异导致的。” 他轻轻一挥手，半空中便出现了两个小小的时钟。 “我们可以将问题简化为，两个原本一致的时钟，其中一个突然以接近光速远离后折返，另一个在原地不动，求两个时钟的显示时间在折返之后会出现怎样的状况，为了继续简化，我们假设加速与减速的过程几乎不存在，这就是两段匀速运动的结果，运动的那个时钟被称为动钟，静止的时钟则被称为静钟。” 在法师们的注视下，莱纳令光点重复了一下这个运动过程。 “在经典物理体系中，以两个光点各自作为参考系，自然能够得到对方都在相对于自己做匀速运动的结果，但让我们将关注点放到这个运动的点，也就是动钟上，动钟远离静钟的过程很明显，以静钟为参考，动钟出现了时间膨胀，时间过得更慢，而以动钟为参考，静钟也在匀速运动，出现了时间膨胀，时间过得更慢。” “这不就是矛盾了吗？” 玛利亚.因斯坦夫人疑惑地问道。 “但事实上，因斯坦阁下，动钟与静钟的时间都是相对而言的，他们自己并不会感觉到时间流逝的不同，正如我们在遗迹之中也不会感到时间过得比外面快还是慢，只有两者相遇之后，他们的相对时间比较才有意义。” 莱纳解释完这些，便开始令远离的光点折返。 “问题就出在折返的过程中，各位阁下，从静钟的视角来看，动钟也在做匀速运动，但从动钟的视角来看，静钟在瞬间从自己的后方，移动到了自己的前方，类似于做了一个一百八十度的半圆周运动，而这个运动，是超越光速的。” “超越光速？” 布罗利.奥古斯汀默然思索，莱纳的话语似乎矛盾重重，却又隐含了一些他并未明说的事实。 “当然，这个超越光速的行为并没有任何信息的传递，换句话来说，倘若动钟能够看到无限远距离的事物，它在转身的这一刻，前方是看不到静钟存在的，准确来说，静钟虽然存在，却不在动钟此刻的光锥之内。” 莱纳的话语引起了波澜，这是高阶法师们从未设想过的情况，比起尺缩效应和时间膨胀效应，莱纳所说的这个现象更加匪夷所思。 “我们定义一个粒子在时空中经过的轨迹为它的世界线，世界线记录了这个粒子从过去到未来的所有位置，这个位置的范围，我将其称为光锥，光锥的范围由光速决定，物体无法超越光速，只有位于光锥之内的事物，才会对物体产生影响。” 莱纳提出了一个概念，同时在半空中，一个光点在坐标轴上蜿蜒曲折前进，构成了一个锥形。 “对于动钟，在远离的过程中，它会观察到静钟的时间变慢，在掉头的一瞬间，静钟的时间突然加速，在返回的过程中，静钟的时间又继续变慢，直至双方相遇，这个时候，动钟走过的时间仍然小于静钟走过的时间，也就是说，飞上天空的阿尔，最终相遇的时候会比贝塔更加年轻。” 说完，莱纳演示了一下自己的话语所代表的现象，他在一个坐标轴中描绘出了两条线，一条与纵轴重合，一条则是斜线，在坐标轴上还有两条双曲线，坐标轴的横轴代表的是空间X，而纵轴，则是时间乘以光速的cT。 “这个现象出现的原因，追其根本，便是动钟与静钟处在不同的世界线中，在这个坐标系中，动钟代表的是斜线，而静钟则是直线，不同的世界线中的时钟，并不能经过简单的坐标系变换而等价。”