现在的网络上以及许多的教科书上有替爱因斯坦解释双生子实验不是悖论而是佯谬的说法，其观点无非是飞船加速啊、减速啊、转弯调头啊等等，最终得出飞船上的时钟要比地球上的时钟慢。所以现在的教科书以及网上都把双生子实验说成是一个“佯谬”，而不是“悖论”。但我想爱因斯坦是不会满意这样的解释的，否则他也不会费尽周折地提出广义相对论了。
对网上和教科书上的这种解释我觉得也是非常蹊跷的。假如我驾驶着一艘近光速的火箭在宇宙间飞行，其他相对于我运动的时钟都是变慢的，而当我一个调头，其他的时钟瞬间变快了许多，这是为什么呢？难道时间不是一个客观的物理量，而是一个主观的物理量吗？时间是可以受人控制的吗？
举个例子，如果我要去空间旅行了，临行前我拉着我兄弟的手，嘱咐他，我此去时间不会太长，一定要在家里好好地等着我。我按狭义相对论的推测，此次远行，我兄弟会比我老上几年，但也不过几年而已。但是此次远行，我的飞船在太空中意外地翻了N多个跟斗，于是我的兄弟绕着我以超光速转了N多个圈，就这样，我的兄弟不明不白地离我而去了，我们就再也见不到面了！这到哪儿去说理啊！这能让人相信吗？这简直是不可理喻的嘛！别人的时间凭什么受我控制？谁有这个能力可以调快别人的时钟或调慢自己的时钟呢？
好了，现在我们把双生子实验先放在一边，言归正传，我们来看一看爱因斯坦是用什么实验来解释时间膨胀效应的。或许通过爱因斯坦提出的实验，我们可以更清楚地理解运动时间与静止时间的关系。
爱因斯坦解释时间膨胀效应的时候给出的是一个列车实验，这是一个简单明了的理想实验，我很喜欢，许多教科书里都有引用，大家一看就懂，实验图如下：（注：图取自网络）
图一

示意图一（列车上的观察者）

示意图二（地面上的观察者）

首先要确定的是，这个实验应该是可以做的。原因就是这个实验太直观了，我们只要简单地一看就可以判断出，这个实验是可以完成的。因为没有理由说镜子倾斜了，光线就不能反射到光源的位置了，这个实验就不能完成了。所以只要保证镜面的法线是对准光源的，也就是镜面始终垂直于BM，那么光源发出的光脉冲一定能反射回到光源处的。
其次就是能不能找到t和t'的关系了。假如t和t'无法建立关系，那么我们就要说，这个实验是失败的。但我们发现，t和t'是可以建立关系的。当然不是再用勾股定律了，我们知道三角函数中有个余弦定律，是可以求解任意三角形的，用在这里再恰当不过了。t和t'之间的关系是可以通过余弦定律方便地建立起来的。
现在我们来看示意图三，图中BM还是列车上的观察者看到的光脉冲行进的轨迹，BM=ct；AM和MC还是地面上的观察者看到的光脉冲行进的轨迹，AM=ct'；AB是列车运行的轨迹，AB=vt'。假定列车运动的轨迹AB与光脉冲传播的轨迹BM之间的夹角为α，也就是∠ABM为α，这样在△ABM中，我们就可以用余弦定律推导出静系与动系的时间t和t'的关系是：
t/t'=cosα*v/c＋sqrt(1-(sinα*v/c)^2)
（同理，在△BCM中，我们一样可以导出这个公式，只是α=180-∠BCM）
为了区别于前面的“时间膨胀公式”，我给这个公式也起个名字叫“时差公式”。为什么不把它归入“时间膨胀公式”呢？因为从这个公式中我们可以看到，运动可以使时间变慢，同样也可以使时间变快，当式中α的取值从0°到180°的范围内改变时，静系时间和动系时间的关系也由膨胀到收缩不断地发生变化，所以取“时差公式”更为确切一些。而当α取90°时，我们可以惊喜地发现，“时间膨胀公式”只是“时差公式”在α角为90°时的一个特例。

现在问题来了，一个实验得出了两个公式，哪个公式是对的？哪个公式是错的？或者说哪个公式是比较全面的？哪个公式是有欠缺的？我们应该如何取舍呢？
在这两个公式中，如果不考虑哪个公式是对的，哪个公式是错的，那么我们可以清楚地看到，“时差公式”明显地包含了“时间膨胀公式”，因为只要“时差公式”中的α取90度时，“时差公式”就与“时间膨胀公式”完全相等了。所以说“时差公式”要比“时间膨胀公式”更全面更完整，而“时间膨胀公式”就显得有些片面或者说是有些缺陷了。应该如何取舍，答案显然已经很清楚了。
不过现在的情况是这样的，假如我们遵循爱因斯坦的意思，只保留“时间膨胀公式”，而舍弃“时差公式”。那么，理由是什么？而且会不会出现这样的情况，因为“时差公式”明显地包含了“时间膨胀公式”，舍弃“时差公式”是不是同样也舍弃了“时间膨胀公式”呢？所以舍弃“时差公式”的理由明显不充分。但如果我们保留了“时差公式”，那么是不是可以把“时间膨胀公式”也一并被保留下来了呢？而保留“时差公式”又会出现什么情况呢？
要是我们保留“时差公式”，那么很显然，“时间膨胀公式”也可以被保留下来了；但是洛伦兹变换是不能推导出“时差公式”的，所以洛伦兹变换必须被放弃，而狭义相对论是支持洛伦兹变换的，因此狭义相对论也要被放弃。这样做，爱因斯坦是不能接受的。那么我们就做第二个选择，即放弃“时差公式”，但是“时差公式”是包含“时间膨胀公式”的，放弃“时差公式”不就等于放弃了“时间膨胀公式”吗？那也就是说又要放弃洛伦兹变换，因为“时间膨胀公式”是洛伦兹变换直接导出的，也是狭义相对论所支持的。其结果又是要放弃狭义相对论。这就进入了否定狭义相对论的怪圈了。这就是列车实验得出的相对论的悖论。爱因斯坦给我们出了一个左右为难的选择题，不论你如何选择，其结果都会是一个，否定狭义相对论。列车实验是爱因斯坦给我们挖的一个坑，只要我们相信狭义相对论，都会掉进这个坑里去的。

现在回过头来，我们再来看一看用洛伦兹变换导出的这个“时间膨胀公式”。这个“时间膨胀公式”只能反映出运动使时间变慢的现象，而不能象“时差公式”那样，既可以反映出运动使时间变慢的现象，又可以反映出运动使时间变快的现象，这是不是说明了“时间膨胀公式”存在着局限性呢？其实这两个公式不存在对与错，只是“时间膨胀公式”是片面的、不完整的。
或许有人会问，时间膨胀现象我们在探测高速运动的η介子的半衰期时已经看到了，但时间收缩现象我们并没有发现过啊？关于这个问题我将在后面的章节里详细讨论。
现在我先举个简单的例子，这也是爱因斯坦在讨论同时性举的例子：假如我们坐在一列火车上，当火车驶离车站越行越远时，我们看到站台上的大挂钟是越来越慢的；当火车驶近车站越来越近时，我们看到站台上的大挂钟会走得越来越快。这是一个显而易见的事实，这就是一个最简单的时间膨胀与时间收缩的例子。
现在假如我们把“时差公式”保留下来，这样就可以把“时间膨胀公式”也一并保留下来了，但是同时会出现这样的情况：因为洛伦兹变换不能导出“时差公式”，那么洛伦兹变换是不是应该舍弃呢？或者保守地说，洛伦兹变换应该修正一下呢？要是洛伦兹变换被舍弃了或者被修改了，那么爱因斯坦的狭义相对论是不是同样也应该被舍弃或修改一下呢？
中国有句俗话，叫“成也萧何败也萧何”。爱因斯坦的“列车实验”帮助我们“读懂”了狭义相对论，但祸起萧墙，“列车实验”同时也给狭义相对论重重的一击。“列车实验”揭示了相对论本身的严重缺陷，而且这不是像回避“双生子悖论”那样可以简单地回避得了的。当年朗之万提出的“双生子实验”给狭义相对论当头一棒，但没能把相对论打倒，而爱因斯坦的自己提出的这个“列车实验”却亮出了狭义相对论的死穴。现在要想保住相对论，就必须对“列车实验”作出一个令人满意的解释，如果解释不了，那么“列车实验”就不是一朵小小的乌云了，它将是相对论天空上的一朵蘑菇云，它给相对论带来的将是毁灭性的灾难。
爱因斯坦的狭义相对论竟在不经意间被捅了一个大窟窿，这是令人意想不到的。而捅破大窟窿的这把利剑恰恰是爱因斯坦本人亲手交给我们的。
那么意外得到的这个“时差公式”究竟有什么用呢？这个问题将留在下文中详细描述。

我们接下来必须要作出一个决定，选择只有两个：一个是放弃相对论，那么我们也没有必要去纠结这个“列车实验”了；一个是补救相对论，这就需要对“列车实验”给出一个说法，继续原封不动地沿用爱因斯坦的狭义相对论看来肯定是不行的了。本文给出的狭义相对论的缺陷，是要让读者通过自己的分析，做出一个正确的判断和决定。
我们知道，一个理论要是本身存在着逻辑上的错误，那么这个理论就必须被抛弃，除非找到一个方法可以修正其本身存在的逻辑错误。那么本文提出的“时差公式”是不是就是狭义相对论的一个“补丁”呢？这也很难说。也许有人会说，狭义相对论得到了多个实验的验证，这是不争的事实啊！但是我要说的是，狭义相对论的提出本身就是要圆这些实验或探测的结果的。要是它还不能解释这些实验和探测的结果，那爱因斯坦还要提它干什么呢？问题是狭义相对论本身出现了逻辑上的错误，那我们还有必要死抱着不放吗？一个有逻辑错误的理论，即便是得到再多的实验验证，也不能坚持，因为同一个实验是可以同时被多个理论或假说所支持，但这并不能代表所有这些理论或假说都是正确的。
对于相对论中出现的逻辑错误，我们又该如何抉择呢？
一个有如此明显缺陷的理论，人们反了一个世纪，居然还没有把它反掉，这是要令人深思的。我们有必要认真地回顾一下人们在这一个世纪里反对相对论的经过，反思一下在反对相对论的过程中的错误，用科学的态度去纠错而不是用蛮横无理的态度去诽谤和打压。历史上爱因斯坦本人就曾经受到过德国法西斯的排斥，这不是因为爱因斯坦的相对论是否正确，而仅仅是因为爱因斯坦是犹太人，所以才受到了法西斯的迫害，由此相对论在德国也被扫地出门。我想这样的否定态度绝不是科学的态度，大家也都不会接受。
科学是深奥的，但绝不是匪夷所思的。我们要牢记前车之鉴，避免重蹈覆辙，科学绝不是不可理喻的，科学最终还应该是明明白白的。我深信这一点。
未完待续，请看下文《反对相对论的历史回顾》。
本章完

附：推导公式
根据图示由余弦公式得：
MC^2=BM^2＋BC^2-2*cosα*BM*BC
cct't'=cctt＋vvt't'-2cosα*ctvt'
cct't'-vvt't'=cctt-2cosα*ctvt'
cct't'-vvt't'=cctt-2cosα*ctvt'＋(cosα*vt')^2-(cosα*vt')^2
cct't'-vvt't'=(ct-cosα*vt')^2-(cosα*vt')^2
cct't'-vvt't'＋(cosα*vt')^2=(ct-cosα*vt')^2
cct't'-(1-cosα*cosα)*(vvt't')=(ct-cosα*vt')^2
cct't'-(sinα*vt')^2=(ct-cosα*vt')^2
(cct't'-(sinα*vt')^2)^0.5=ct-cosα*vt'
ct=cosα*vt' ＋t'*(cc-(sinα*v)^2)^0.5
ct=t'(cosα*v＋ (cc-(sinα*v)^2)^0.5)
t/t'=cosα*v/c＋(1-(sinα*v/c)^2)^0.5
（注：在iPad写公式非常不便，而且在科普性文章中写公式推导也不太适合，所以在正文里尽量不写公式或公式推导。这里的公式也是用计算机语言来表述的，为的是避免出错，因为在iPad上写算术表达式很难，希望读者能看明白。）
文中注解①
外祖母悖论
外祖母悖论说的是一个人坐着超光速火箭回到了过去，把还没有生自己母亲的外祖母给杀死了。这是一个血腥的假设，但说明了相对论中的时间悖论，没有了外祖母何来自己，没有了自己何来这场杀戮。因此相对论中严禁超光速存在。但实际中超光速是否存在呢？现在有许多实验已经碰到了这个问题，科学家们在这个问题上犹豫了，超光速是不是已经成为科学发展的绊脚石了呢？
新生儿自谋杀悖论
广义相对论给我们展示了一个全新的时空。在这个扭曲的时空中，人们可以通过其中的一个“虫洞”回到过去。但广义相对论又告诉我们，人通过这个“虫洞”，人将会被挤压得粉身碎骨。但有位科学家做了一个实验，他对着一个“虫洞”发出一束激光，这束激光通过“虫洞”回到过去，不小心把一个新生儿杀死了，而这个新生儿就是这位科学家自己。这又是一个相对论的时间悖论问题。
三生子悖论
三生子悖论是在双生子悖论的基础上发展出来的。在解释双生子悖论的时候，拥护相对论的科学家们提出了各种理由说明是火箭上的时钟变慢了。
现在三生子悖论说的是有甲乙丙三兄弟，甲留在所谓“静止”的空间站里，而乙和丙分别坐两个高速火箭离开空间站，向两个相反的方向迅速离去。经过漫长的星际旅行后，回到了空间站。这时，甲可以认为乙和丙的时钟变慢了，但乙和丙他们彼此的时钟是谁变慢了呢？他们之间的时间膨胀效应如何解释呢？他们要向兄弟甲讨个公正的说法。……

留个名，以后有时间再看

等你到量子力学领域，你会更加觉得不可理喻，观测决定结果，注意，是决定！！多读读书吧孩子，不是你不能理解的东西就是错误的

对于双生子问题，本来就是针对狭义相对论效应中的时间效应提出来的，解释也只能使用时间效应公式。用广义相对论的加减速来解释是牛头不对马嘴。再说，一个长时间匀速运动的过程中，开始与结束的时间过程是很短的。在不同的运动过程中所占比例也不同。怎么能给出一个确定的数值?