时钟佯谬通常又称为双生子佯谬。
人们常设想这样一个有趣、假想的宇宙航行，有两个双生子甲和乙，其中甲留在地球上，乙乘极高速的飞船到远方宇宙空间去旅行。经过若干年，飞船重新返回到地球，双生子甲和乙重逢时，地球上的甲认为乘飞船航行的乙比他年轻；而从飞船上乙的观点看，应是地球上的甲年轻了。这显然是相互矛盾的，通常称为双生子佯谬。
正确的答案是：双生子甲和乙重逢时，乘飞船归来的乙要比留在地球上的甲年轻一些。
在解释这种佯谬时，为了突出问题的实质，可以这样来比较两个时钟，将时钟 留在地球上（忽略地球自转，并认为它静止与惯性系 中），时钟 静止于飞船内。在开始一段时间内，飞船静止于惯性系 内，当 系与系的原点重合时，时钟和时钟都指着零点，飞船以匀速 飞离地球，然后飞船经历了减速、转向、再加速，最后又静止于惯性系 中，以匀速 飞回地球。设时钟与时钟相遇时，时钟的读数为 ，时钟的读数为 。地球上的观察者（系）认为 ；而飞船上的观察者却认为 。这显然是相互矛盾的，这便是著名的时钟佯谬。
正确的答案是：时钟与时钟相遇时，。
矛盾出在哪里呢？关键是不适当地运用了狭义相对论，狭义相对论的前提是地球和飞船应是两个完全等价的惯性系，而本问题不满足这一条件。时钟始终静止于同一惯性系中，而时钟先静止于惯性系 中，然后静止于非惯性系（加速参考系） 中，最后又静止于惯性系中。由此可见，时钟和时钟的地位并不是等价的。因而就解释了为什么发生佯谬。 |
