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哥哥弟弟的第一次见面是在天天向上（花田）（）
提问人：网友154336271
发布时间：2023-04-05
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A.2018年天天向上
B.2017年天天向上
C.2019年天天向上
D.陈情令剧组
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第2题
关于双生子佯谬 一对双胞胎，20岁时哥哥乘飞船以υ=0.8c的匀速度离地球而去，弟弟留在地球上。10年后，弟弟30岁
关于双生子佯谬
一对双胞胎，20岁时哥哥乘飞船以υ=0.8c的匀速度离地球而去，弟弟留在地球上。10年后，弟弟30岁时，飞船到达星球P，弟弟据运动时钟计时率变慢公式认定哥哥经过的时间间隔为5(年)，即哥哥时年26岁。哥哥当然要认可自己与星球P相遇时确为26岁，于是他又据运动时钟计时率变慢公式，认定弟弟在此期间内经过的时间间隔应为5年，即弟弟此时的年龄当为23.6岁。弟弟认为哥哥年轻，哥哥认为弟弟年轻，虽然矛盾，但无法面对面核实。为作当面核实，常议论的一个方案是让哥哥以υ=0.8c匀速度反向飞回，与弟弟见面。重复相关计算，弟弟认为见面时自己是(30+10)岁=40岁，哥哥应是(26+6)岁=32岁，而哥哥认为自己若是32岁，那么弟弟应当是(23.6+3.6)岁=27.2岁。兄弟见面时，究竟谁比谁年轻？这就是双生子佯谬。
佯谬产生的原因是哥哥返回过程中有一段是变速运动，其间所处参考系为非惯性系，需要用广义相对论来处理，处理结果确是哥哥比弟弟年轻。其实开始时哥哥离开地球进入υ=0.8c运动的飞船，已经历过变速运动过程，也存在狭义相对论结论失效的问题。即使略去哥哥初始的变速运动，在狭义相对论范畴的约束下，哥哥一去不能返回，兄弟无法当面比较。
在狭义相对论范畴内可以讨论的一种兄弟见面方案，是让分离状态的兄弟对称地通过变速运动过渡到匀速地相互接近状态。例如取一个中间惯性系S0，让兄弟相对S0系各自以某个点速度分别朝右、朝左运动，兄弟间的相对速度仍可为υ。然后再令兄弟对称地相对S0系作变速运动，使速度反向。按此方案，兄弟见面时必定同样年轻或者说同样衰老。
关于双生子佯谬，在狭义相对论框架内可以编制下述题目。
图中的S系为地球参考系(略去地球自转与公转)，弟弟与地球位于x=0处，星球P位于x星=81.y.(光年)处。S'系为飞船参考系，哥哥与飞船位于x'=0处，S'系相对S系沿x轴以υ=0.8c匀速运动。S''系为哥哥的替身者参考系，替身位于待定的x''位置，S''系相对S系沿x轴负方向以υ=0.8c匀速运动。设哥哥飞离地球时，S''系的坐标原点O''恰好与O，O'重合，令此时有t=t'=t''=0。再设S''系中的替身两手各持一个构造相同的时钟，确保两者计时率相同，右手时钟已经启动，并已在S''系中校准过零点，左手时钟尚未启动。
(1)设哥哥飞船到达星球P处时，替身恰好也到达P处，此时替身启动左手时钟，并将读数拨成与哥哥时钟读数相同，试求此时星球P处时钟读数t1，替身所在位置的坐标x''替和右手、左手时钟读数t''右1，t''左1；
(2)而后替身与弟弟相遇时，再求弟弟时钟读数t2和替身左、右手时钟读数t''右2，t''左2；并检查是否有下述关系：t''右2=t''左2
第3题
广义相对论和狭义相对论的区别
关于双生子佯谬
一对双胞胎，20岁时哥哥乘飞船以υ=0.8c的匀速度离地球而去，弟弟留在地球上。10年后，弟弟30岁时，飞船到达星球P，弟弟据运动时钟计时率变慢公式认定哥哥经过的时间间隔为5(年)，即哥哥时年26岁。哥哥当然要认可自己与星球P相遇时确为26岁，于是他又据运动时钟计时率变慢公式，认定弟弟在此期间内经过的时间间隔应为5年，即弟弟此时的年龄当为23.6岁。弟弟认为哥哥年轻，哥哥认为弟弟年轻，虽然矛盾，但无法面对面核实。为作当面核实，常议论的一个方案是让哥哥以υ=0.8c匀速度反向飞回，与弟弟见面。重复相关计算，弟弟认为见面时自己是(30+10)岁=40岁，哥哥应是(26+6)岁=32岁，而哥哥认为自己若是32岁，那么弟弟应当是(23.6+3.6)岁=27.2岁。兄弟见面时，究竟谁比谁年轻？这就是双生子佯谬。
佯谬产生的原因是哥哥返回过程中有一段是变速运动，其间所处参考系为非惯性系，需要用广义相对论来处理，处理结果确是哥哥比弟弟年轻。其实开始时哥哥离开地球进入υ=0.8c运动的飞船，已经历过变速运动过程，也存在狭义相对论结论失效的问题。即使略去哥哥初始的变速运动，在狭义相对论范畴的约束下，哥哥一去不能返回，兄弟无法当面比较。
在狭义相对论范畴内可以讨论的一种兄弟见面方案，是让分离状态的兄弟对称地通过变速运动过渡到匀速地相互接近状态。例如取一个中间惯性系S0，让兄弟相对S0系各自以某个点速度分别朝右、朝左运动，兄弟间的相对速度仍可为υ。然后再令兄弟对称地相对S0系作变速运动，使速度反向。按此方案，兄弟见面时必定同样年轻或者说同样衰老。
关于双生子佯谬，在狭义相对论框架内可以编制下述题目。
图中的S系为地球参考系(略去地球自转与公转)，弟弟与地球位于x=0处，星球P位于x星=81.y.(光年)处。S'系为飞船参考系，哥哥与飞船位于x'=0处，S'系相对S系沿x轴以υ=0.8c匀速运动。S''系为哥哥的替身者参考系，替身位于待定的x''位置，S''系相对S系沿x轴负方向以υ=0.8c匀速运动。设哥哥飞离地球时，S''系的坐标原点O''恰好与O，O'重合，令此时有t=t'=t''=0。再设S''系中的替身两手各持一个构造相同的时钟，确保两者计时率相同，右手时钟已经启动，并已在S''系中校准过零点，左手时钟尚未启动。
(1)设哥哥飞船到达星球P处时，替身恰好也到达P处，此时替身启动左手时钟，并将读数拨成与哥哥时钟读数相同，试求此时星球P处时钟读数t1，替身所在位置的坐标x''替和右手、左手时钟读数t''右1，t''左1；
(2)而后替身与弟弟相遇时，再求弟弟时钟读数t2和替身左、右手时钟读数t''右2，t''左2；并检查是否有下述关系：t''右2=t''左2
第4题
哥哥和弟弟在一周长为800米的环形跑道上赛跑，已知哥哥每分钟跑60米，弟弟每分钟跑40米。现在哥哥和弟弟沿着跑道同时、同地、同向起跑，且二人每跑200米都要停下来休息2分钟，那么()分钟后哥哥第一次追上弟弟。
A.78
B. 80
C. 82
D. 84
第5题
哥哥和弟弟在一周长为800米的环形跑道上赛跑，已知哥哥每分钟跑60米，弟弟每分钟跑40米。现在哥哥和
弟弟沿着跑道同时、同地、同向起跑，且二人每跑200米都要停下来休息2分钟，那么（）分钟后哥哥第一次追上弟弟。
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A. 625
B. 841
C. 1024
D. 1369
第6题
有孪生二兄弟，当他们长到二十岁的时候，各自选择了自己的职业。哥哥立志于天体研究，并且当上了宇宙航行员。哥哥要出发了，弟弟去送行，临别前，他们俩相互对了对手表。哥哥以接近光速的速度在宇宙飞行了四年半。当他就要返航时，他给弟弟发了一份电报，弟弟欣然去迎接他哥哥，当他们重新见面时，哥哥以为是父亲来了，因为站在他面前的已是一位两鬓斑白的老人了。弟弟告诉哥哥说：“你“去有三十二年，我的孩子已经有二十四五岁了。”爱因斯坦的狭义相对论证明，空间、时间是随物质运动速度的变化而变化的，当物体以接近光速的速度运动时，物体沿前进方向的空间会缩短，内部过程会变慢：相对论效应只有在速度很高以至接近光速时才很显著。我们日常生活中见到的最大速度，只不过每小时一千公里的量级。在这种速度下，上述现象是无法从直观上看出来的。这些事实表明（）。
A.认识事物要透过现象抓住本质
B.时间和空间与物质运动是不可分离的
C.存在两种不同的时空
D.“哥哥天上正年少，弟弟地上已暮年”说明时空与运动是一致的
第7题
在水平冰面上兄弟俩作推车游戏，哥哥质量m1，弟弟质量m2，小车质量m。开始时哥哥与小车静止在同一地点，弟弟静止
在水平冰面上兄弟俩作推车游戏，哥哥质量m1，弟弟质量m2，小车质量m。开始时哥哥与小车静止在同一地点，弟弟静止在另一地点．而后，哥哥将小车朝着弟弟推去，小车推出后相对于哥哥的速度大小为u，弟弟接到小车后又将小车推向哥哥，小车推出后相对于弟弟的速度大小仍为u。哥哥接到小车后又再次将小车推向弟弟，如此继续下去。设冰面光滑，且足够大。
(1)若某次弟弟推出的小车恰好追不上哥哥，试求三者各自的运动速度大小；
(2)若无论u取什么样的非零值，弟弟第一次推出的小车都是恰好追不上哥哥，试给出m1，m2，m之间需满足的关系式．
第11题
“在未来某一时间，有一对20岁的孪生兄弟，弟弟乘宇宙飞船以29万千米／秒的速度飞行，哥哥留在地球上。50年后，哥哥已是白发苍苍的老人，他去迎接回到地球的弟弟，却发现弟弟还是一个30多岁的年轻人！原来，对于乘坐光速飞船的弟弟来讲，才刚刚过了十几年。”讲这个故事的科学家是（）
A.阿基米德
B.牛顿
C.达尔文
D.爱因斯坦
