<1>从双胞胎悖论说起

爱因斯坦的狭义相对论，是一个人人都听说过的理论。此理论指出：如果一个物体A相对于另一个物体B运动的越快，那么从B看来A的时间流逝得就慢一些，A在运动方向上的长度就短一些。这是一个深奥的理论，要想完善它，我想我们应从双胞胎悖论说起。

根据狭义相对论，相对运动速度快的物体相对时间流逝的就慢。举个例子，运动的物体过了1年，不动的物体就过了2年。在上述条件下，设想有一对双胞胎，其中一个在2岁时坐着高速飞船飞离地球，过了一年又返回地球。这样看来，这个人应该是3岁，而在地球上的那个已经有4岁。似乎无可置疑。可是，问题在于：这里的运动是飞船相对于地球的运动，如果以飞船为参照物，地球也在以相同的速度远去，所以这种情况下，地球上的那个人才3岁，而飞船上的已然4岁。这明显不符合事实与逻辑。

怎样解决这个悖论呢？最好的办法是追溯它的源头——狭义相对论。

狭义相对论可以这样理解：一个物体以高速离地球而去。假设它每秒钟向地球发射一个光子，因为他在离地球而去，所以第二秒发出的光子要比第一秒发出的多走一部分距离，这样就导致了第二个光子到达地球所用的时间比第一个长，于是从地球上看，第一个和第二个之间的时间间隔要比一秒要长。这就解释了“钟慢”的原理。“尺缩”稍微复杂一点儿——还是刚才那个物体，假设物体的前端和后端都能够发射光子，我们眼中看到的光子是同时射入晶状体的，于是追溯回去，因为飞船有长度，所以从前端射出的光子要比从后端射出的走更长的距离，要想同时到达我们的眼球，从前端射出的光子就要“笨鸟先飞”，提前射出。换句话说，我们看到的从飞船前端射出的光子要比从飞船后端射出的光子早射出。可是飞船是在离我们而去，飞船前端光子射出之后，飞船又移动了一段距离，飞船后端的光子才射出。所以，我们看到的飞船前、后两端的距离就缩短了。

于是问题接踵而至。

<2>新狭义相对论

我们刚刚是考虑了飞船离我们而去的情况，而当飞船冲我们飞来时，又会发生什么情况呢？还是先假设它每秒发射出一个光子，因为在不断接近我们，所以前一秒射出的光子要比后一秒射出的光子多走一些距离，也就是说，前一秒射出的光子到达地球用的时间要比后一秒射出的长。在我们地球人眼里，前后两个光子到达的时间差比一秒钟要小——飞船上的时间表现为变快了。那飞船的长度又会发生怎样的变化呢？从飞船前端、后端射出的光子要同时到达地球，追溯回去，因为飞船有长度，所以后端的光子要比前端的多走一些距离，于是要先启程。可是在后端光子射出到前端光子射出的这一段时间里，飞船朝着地球运动了一些距离，于是后端光子与前端光子之间射出时的距离要比飞船长度长，所以在我们眼里，飞船“变长”了。

！

看来，爱氏的狭义相对论只指明了其中的一种情况。这个新理论是我发展狭义相对论而来的，于是名之为“新狭义相对论”

新狭义相对论和经典狭义相对论之间的最大区别是，经典狭义相对论采用的是相对运动速度，而新狭义相对论则要采用“视向速度”。视向速度，顾名思义，就是物体在观察者视线方向上的运动速度。物体靠近或远离你时，对你具有视向速度；而物体在你身旁旋转时，对你是没有视向速度可言的。视向速度只表现为靠近和远离，其方向取决于你视线的方向。新狭义相对论指出，当物体远离观察者（视向速度的方向和视线的方向重合）时，观察者会发现物体上的时钟变慢，物体在视线方向上的长度变短；反之，当物体靠近观察者（视向速度的方向和视线的方向相反）时，观察者会发现物体上时钟变快，物体在视线方向上的长度变短。这就是新狭义相对论相对于狭义相对论所补充和改进的。

那么，再回到原点：新狭义相对论能否解决双胞胎悖论问题呢？  能！当一个双胞胎坐着高速飞船飞离地球时，他的同伴看到他比自己年轻，他自己也看到他在地球上的同伴比自己年轻；当飞船发动引擎，返回地球时，他会看到地球上的同伴老的很快，最终和自己一样老，而他在地球上的同伴也会有相同的感觉。最终的结局是，两个三岁的小孩紧紧拥抱在一起，久久说不出话来……

由此可见，这一切，钟慢钟快，尺缩尺长，都只不过是幻象而已——因为光具有恒定速度而引发的幻象。