Secure communication in the twin paradox
两个用户之间的信道容量受到相对论效应的影响。在接收端存在固定噪声的情况下，“慢老化”和“快老化”观测器之间出现了不对称性，可以用来进行私密通信传输。我们讨论了一些模型的用户在重力井和孪生悖论的情况下。
2011-04-07 gr-qc physics.class-ph quant-ph
A twin paradox for 'clever' students
在狭义相对论的小速度近似下讨论了孪生佯谬或钟佯谬。在本文中，标准双胞胎寓言中的旅行者双胞胎以非相对论的速度出发，离开地球上的家庭，继续走一段距离，最后以同样的速度回家，这时兄弟姐妹可以比较他们的年龄或他们最初同步的手表。在小速度下，狭义相对论的长度收缩和时间膨胀效应可以忽略，因此世界本质上是经典的，这一常识往往导致与孪生问题有关的悖论，一个“聪明”的学生最终发现了这个悖论。在讨论和解决了这个问题之后，又提出了一些与之相关的悖论。所有这些问题的解决为这个百年悖论提供了一些额外的见解。
2005-11-23 gr-qc
The twin paradox in the presence of gravity
基于运动学（平坦空间）直觉的传统智慧告诉我们，静止的孪生兄弟比他的旅行孪生兄弟衰老得更快。然而，如果这两个孪生子被嵌入外部引力场中，并且由于引力引起的时空几何的（动力学）扭曲足够强，足以补偿孪生子相对运动的运动学效应，那么这种情况就可以完全颠倒过来。
2014-09-05 gr-qc
Twin Paradox in de Sitter Spacetime
狭义相对论的“孪生子悖论”提供了在一生中进行星际飞行的可能性。然而，对于接近光速的长途旅行，我们必须考虑宇宙的膨胀。受Rindler关于弯曲时空中双曲运动的工作的启发，我们研究了de Sitter时空中匀加速观测者的世界线以及运动观测者与静止观测者之间的通信。
2010-09-01 gr-qc
A Quantum Twin Paradox
古典双胞胎paradise是广泛处理的文学和巧妙地解决。此外，众所周知，当观察两个相对于彼此提升的系统时，时空中的量子测量的同时效应的概念会导致因果行为的一些差异。然而，这些差异一直被认为不会导致任何明显的悖论，除了违反自由意志假设。在本文中，我们建议，使用局部的t轴，在整个空间，作为轴的量子测量被认为是同时的，我们确实达到了一种真正的“孪生粒子”。解决这个悖论需要在协变量子理论中引入整体真时。
2011-02-09 gr-qc quant-ph
On the twin paradox in a universe with a compact dimension
我们考虑了空间维度紧凑的宇宙中的狭义相对论孪生佯谬。这种拓扑结构允许两个孪生观察者保持惯性，但定期相遇。这个悖论是解决考虑的关系，每个双胞胎的首选惯性参考系存在于这样的宇宙，因为全球洛伦兹不变性被打破。双胞胎可以进行“全局”实验，以确定它们相对于首选参考系的速度（例如，通过在圆柱体周围发送光信号）。在这里，我们讨论这样做的可能性与当地的实验。由于一个空间维度是紧凑的，点电荷的静电场偏离$1/r^2$。我们表明，虽然力法的函数形式是相同的所有惯性观察员，所需的局部洛伦兹不变性，从1/r2的偏差是依赖于时间的。特别地，优选的观察者测量距电荷固定距离的最大场强。
2005-03-16 gr-qc
The twin paradox in the vicinity of rotating black holes
研究旋转黑洞附近双生子佯谬，通过基于残差图和优化的数值框架识别轨迹，发现固有时与方位距离、加速度负相关，经数值雅可比场分析得出特定测地线无共轭点，为初学者提供理解广义相对论概念的可视化工具。
2026-07-09 gr-qc
The twin paradox on the photon sphere
我们考虑孪生子悖论的一个新版本。双胞胎沿着相同的圆形自由光子路径围绕史瓦西中心运动。在这种情况下，尽管它们的速度不同，但所有双胞胎都有相同的非零加速度。在圆形光子路径上，孪生情形之间的对称性不是被加速度打破的（就像经典的孪生佯谬那样），而是被绝对静止标准（类时基灵矢量）的存在打破的。相对于静止的标准，具有较高速度的双胞胎在团聚时更年轻。这非常类似于最近巴罗和莱文在孪生子悖论的背景下考虑的紧凑（非平凡拓扑）3-D空间中的周期运动的情况，除了所有孪生子的加速度等于零，并且在这里考虑的情况下，3-D空间具有平凡拓扑。
2006-12-11 astro-ph gr-qc physics.pop-ph
A computational approach to the twin paradox in curved spacetime
尽管孪生“悖论”是狭义相对论教学中的一个主要组成部分，但在广义相对论的课程中通常不进行研究。由于这个问题的分析解决方案的复杂性，悖论往往被完全忽视，学生们对时间的相对论行为的理解不完整。本文概述了一个项目，在悉尼大学的本科物理学生，在其中一个新的计算方法，以预测经历了一个双胞胎以下的两个给定的时空坐标之间的一些路径的时间。通过使用这种方法，可以让学生们清楚地知道，在弯曲时空中遵循测地线并不总是导致最大的经验真时。
2016-06-07 gr-qc
On the twin paradox in static spacetimes: I. Schwarzschild metric
受Abramowicz和Bajtlik提出的一个猜想的启发，我们重新考虑了静态时空中的孪生子佯谬。根据洛伦兹几何中的一个著名定理，两个给定点之间的最长类时世界线是唯一的测地线，在连接两点的线段上没有与初始点共轭的点。我们计算适当的时间静态双胞胎，双胞胎在一个圆形轨道（如果它是一个测地线）周围的对称中心和双胞胎外出和进入径向类时测地线旅行。我们表明，径向测地线世界线上的双胞胎总是最古老的，我们明确地找到了相关段外的共枕点（如果它们存在）。由于它是自己的数学兴趣，我们发现一般雅可比向量场的测地线正在考虑中。在第一部分的工作，我们调查史瓦西几何。
2012-03-04 gr-qc
Twin-paradox and Entanglement
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）
本文研究了量子探测器在狭义相对论中的双生子悖论，并探讨了加速度方向变化对探测器响应和纠缠的影响，可能对黑洞时空有相关性。
2025-12-11 gr-qc hep-th quant-ph
The twin paradox in compact spaces
双胞胎以恒定的相对速度旅行，每个人都会看到对方的时间膨胀，这导致了一个明显的悖论，即双胞胎都认为对方的年龄更慢。在一个有限的空间里，这对双胞胎可以都在惯性的周期轨道上，这样当他们的轨道交叉时，他们就有机会比较他们的年龄。正如我们所展示的，他们会在各自的年龄上达成一致，避免悖论。分辨率依赖于由空间的拓扑挑选出的优选框架的选择。
2001-01-02 astro-ph gr-qc math-ph
On Radar Time and the Twin `Paradox'
在本文中，我们适用于雷达时间的概念（普及邦迪在他的工作中的k-演算），著名的相对论双胞胎“悖论”。雷达时间被用来定义一类旅行双胞胎的超曲面的一致性，从“立即转身”的情况下，通过“逐渐转身”的情况下，“均匀加速”的情况下。我们表明，这种定义的一致性是独立的坐标的选择，并分配一个唯一的时间到任何事件（旅行双胞胎可以发送和接收信号），解决一些常见的误解。
2002-03-06 gr-qc hep-th
The 'twin paradox' in relativistic rigid motion
相对论刚性运动为所谓的“孪生悖论”提供了一个新的版本，即比较一艘很长的宇宙飞船上两名宇航员的年龄。虽然总有一个瞬时惯性系，在这个惯性系中，整个宇宙飞船是刚性的，同时处于静止状态，但当双胞胎位于宇宙飞船的遥远部分时，他们的年龄是不同的，这是沿着他们各自的世界线测量的。年龄或适当时间的差异取决于宇航员之间休息的距离和开始到结束之间的速度差异。年龄差异与宇航员之间传输的光信号的相对多普勒频移的关系，以及将共同年龄（适当时间）分配给复杂的、空间扩展的相对论系统的可能性的影响，也进行了讨论。解决了刚性加速宇宙飞船两端同时发射的光信号同时到达的条件。
2017-01-09 gr-qc
Homotopy symmetry in the multiply connected twin paradox of special relativity
在多连通空间中，狭义相对论孪生子佯谬的两个孪生子以恒定的相对速度运动，并在没有加速度的情况下第二次相遇。这对双胞胎的情况似乎是对称的，尽管由于时间膨胀，其中一个需要更年轻。在这里，双胞胎世界线的同伦类打破了表观对称性的建议是使用时空图重新检查。发现每一个孪生子都找到自己的空间路径具有零缠绕指数，而另一个孪生子的空间路径具有1缠绕指数，即孪生子的世界线的相对同伦类是对称的。虽然双胞胎的表观对称性实际上被非有利双胞胎非同时识别空间域边界的需要打破，但如果她只测量两个双胞胎投影世界线的同伦类，则非有利双胞胎{ \em不能}检测到她的不利状态，这与之前的建议相反。我们还注意到，对于非偏好孪生，可以通过识别时间边界（具有空间偏移）而不是空间边界（具有时间偏移）来选择基本域。
2008-07-23 astro-ph gr-qc
A Geometrical Characterization of the Twin Paradox and its Variants
本文的目的是提供一个基于逻辑的概念分析的孪生悖论（TwP）定理的一阶逻辑框架内。的几何特征的TwP及其变种。结果表明，TwP是不是逻辑上等价于假设的运动的时钟慢下来，和缺乏TwP是不是逻辑上等价于牛顿假设的绝对时间。本文还研究了TwP与狭义相对论的一个对称性公理之间的逻辑联系。
2010-02-19 gr-qc math-ph math.LO
Twin paradox with macroscopic clocks in superconducting circuits
我们提出了一个双胞胎悖论的超导电路的情况下，与几个百分点的光速的速度大的实现。微波腔中电磁场边界条件的超快调制模拟了以相对论速度运动的时钟。由于我们的腔有一个有限的长度，设置允许我们调查的作用，时钟的大小以及有趣的量子效应的时间膨胀。特别是，我们的理论结果表明，时间膨胀增加较大的腔长，并转移由于量子粒子的创建。
2014-11-26 cond-mat.mes-hall gr-qc quant-ph
Gedanken experiment to test Bell's spaceship paradox
本文提出一个思想实验，探讨当放弃严格同步加速、允许绳中张力波动时，两艘飞船如何通过保持恒定固有距离实现无限加速而不断绳，从而改变贝尔飞船悖论的结论。
2025-07-09 gr-qc physics.class-ph
The twin paradox in a cosmological context
最近Abramowicz和Bajtlik [ArXiv：0905.2428（2009）]研究了史瓦西时空中的孪生子佯谬。考虑到圆周运动，他们证明了具有非零4-加速度的双胞胎在团聚时比他的兄弟年长，并认为在渐近闵可夫斯基空间中存在一个绝对的静止标准，以确定哪个双胞胎在团聚时最年长。在这里，我们证明了史瓦西时空中的垂直运动的结果是相反的：具有非零4-加速度的孪生子更年轻。我们还推导出一个新的相对论时间效应的存在，即有一个时间膨胀或增加的时间与时钟在旋转框架移动。这实际上是时钟速度的一阶效应，如果Abramowicz和Bajtlik提出的情况是从双胞胎之一的旋转静止框架描述的，则必须考虑到这一点。我们的分析表明，这种效应具有马赫性质，因为框架的旋转状态取决于宇宙物质的运动，这是由于它引起的惯性拖曳。我们认为，一个一致的制定和解决的孪生子悖论利用广义相对论原理，并需要引进一个扩展的闵可夫斯基时空模型。在扩展模型中，闵可夫斯基时空被提供了一个半径等于其史瓦西半径的物质宇宙壳，因此壳内存在完美的惯性拖曳。
2011-09-20 astro-ph.CO gr-qc
Special relativity and the twins: a review and a new approach
本文针对双生子悖论，提出了一种仅基于狭义相对论和等效原理的简单精确解决方案，并综述了早期近似解与背景，旨在适用于课堂教学。
2023-06-28 gr-qc physics.class-ph
Interference of Clocks: A Quantum Twin Paradox
本文提出量子时钟干涉仪，证明闭合光脉冲干涉仪不受引力时间膨胀影响，但能实现量子孪生子悖论，并设计实验隔离该效应。
2023-06-23 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Sagnac effect, twin paradox and space-time topology - Time and length in rotating systems and closed Minkowski space-times
我们讨论了Sagnac效应在标准闵可夫斯基坐标和另一种同步公约。我们发现，这两种方法导致相同的结果，没有任何矛盾。当将标准坐标应用于旋转圆盘的完整边缘时，必须考虑到时间滞后，这是全局各向异性的原因。我们提出了一个封闭的闵可夫斯基时空作为一个精确的等价物的边缘的磁盘，在旋转和非旋转的情况下。通过这种方式，萨尼亚克效应可以被解释为纯粹的拓扑，完全忽略径向加速度。这证明了圆盘的边缘可以作为一个惯性系来处理。在同样的背景下，我们讨论了孪生悖论，发现标准的情况下，相当于一个未加速的版本在一个封闭的时空。封闭的拓扑结构导致优选的帧效应，其只能被全局检测到。同步公约的长度的测量的关系进行了讨论的背景下，埃克塞特的悖论。这就导致了爱因斯坦和爱因斯坦的经典论点的确认。
2004-03-29 astro-ph gr-qc
Finite-size clocks in quantum field theory and the twin paradox
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（佩雷尔曼理论物理研究所）；Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（瑞典皇家理工学院与斯德哥尔摩大学）
本文通过量子场论中的真空涨落模型，研究了微观尺度上时间测量受轨迹和真空涨落相互作用影响的双生悖论问题。
2026-10-14 gr-qc hep-th quant-ph
The local and global geometrical aspects of the twin paradox in static spacetimes: I. Three spherically symmetric spacetimes
本文研究了三个静态球对称时空中类时测地线的局部和全局性质。这些性质本身具有数学相关性，并为物理上的“孪生子悖论”问题提供了解决办法。后者意味着我们的研究集中在寻找两个给定点之间的最长类时测地线。由于问题与解决测地线偏差方程，我们限制我们的调查，以径向和圆形（如果存在）测地线。在这些曲线上，我们求出一般的Jacobi向量场，用它们确定共扼点序列，并借助于共动坐标系和球对称性确定截点。这些概念确定了局部或全局最大长度的径向和圆形gepdesics的片段。在德西特时空中，所有测地线都是全局极大的。在CAdS和Bertotti-Robinson时空中，在空间中的对极点之间无限次振荡的径向测地线包含无限多个等距共枕点，并且不存在其它割点。然而，在这两个时空中，每一条不穿过中心的向外或向内的径向测地线都具有全局最大长度。圆测地线只存在于CAdS时空中，并且包含一个无限序列的等间距共夫点。在这些点上与圆曲线相交的测地线可以属于两曲面$θ=π/2$，也可以位于它的外部。
2014-06-04 gr-qc
Twin Paradox and the logical foundation of relativity theory
我们在一阶逻辑（FOL）的框架下研究时空理论的基础。既然数学的基础已经在FOL中成功地进行了（通过集合论），对时空理论（或相对论）也不是完全不可能。首先，我们回顾了一个简单的和流线型的FOL-axiomatization SpecRel的狭义相对论的文献。SpecRel在关于惯性运动的问题上是完整的。然后我们问自己，我们是否能证明加速运动的通常相对论性质（例如，加速中的时钟）。事实证明，这实际上等同于询问SpecRel是否足够强大以“处理”（或治疗）加速观察者。我们表明，有一个数学原理称为感应（IND）来自真正的分析，需要添加到SpecRel，以处理涉及相对论性加速的情况。我们提出了一个扩展版本AccRel的SpecRel是强大的，足以处理加速运动，特别是，加速观察员。除此之外，我们表明，双Parabel成为可证明的AccRel，但它是不可证明的，没有IND。
2005-08-25 gr-qc math-ph math.LO
Inertial-to-Rindler Coordinates, with applications to the Twin Paradox, Radar Time and the Unruh Temperature
Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学）
本文提出了一种惯性到兰德勒坐标的变换，用于解决双生悖论、雷达时间和Unruh温度问题，并推导了速度依赖的Unruh温度修正。
2026-10-08 gr-qc
The local and global geometrical aspects of the twin paradox in static spacetimes: II. Reissner--Nordström and ultrastatic metrics
这是一篇关于静态球对称时空的类时测地线结构的连续论文。首先，我们表明，对于一个稳定的圆形轨道（如果它存在），在任何这些时空中，所有无限小地接近它的类时测地线与一般测地线偏差向量的帮助下构建有相同的长度之间的一对共轭点。在Reissner-Nordström黑洞度规中，我们明确地找到了径向测地线上的Jacobi场，并证明了它们是外视界外任何一对点之间的局部（和全局）极大曲线。若R-N度量中的径向测地线与圆测地线有公共端点，则径向测地线较长。如果一个静态球对称时空是超静态的，它的引力场不会对一个可能保持静止的自由粒子施加力;运动中的自由粒子具有恒定的速度（在这个意义上，运动是均匀的），它的总能量总是超过静止能量，即。e.~它没有引力能。此前，人们只知道全球Barriola-Vilenkin磁单极不存在引力。在时空中，我们明确地发现所有的类时测地线，雅可比场，他们和条件下，一般测地线可能有共枕点。
2014-04-23 gr-qc
Time 'betwins'
关于朗之万双胞胎“悖论”的讨论通常基于一个“三角”图，该图描绘了双胞胎的时空旅行。这不会是我们的方式，避免我们认为是一个问题的基础上，许多争议。我们的方法依赖于一个根本不同的等效原则，即所谓的“标点等效原则”，从我们认为，一个非常共形的方面收益。我们提出了一个解决这个悖论的框架中所谓的“规模引力”。这个解决办法取决于一个明确的决定性的双胞胎真时，在某些特定的情况下，和一个基本的决定性不足，在其他一些特定的，物理的歧视是实现了一个精确的数学描述的共形几何。此外，我们发现，双胞胎之间的时间差异，可能在某种程度上是热力学第二基本定律的根表达式。
2004-06-16 gr-qc
Two Examples of Circular Motion for Introductory Courses in Relativity
循环孪生悖论和托马斯岁差的方式提出，使学生在介绍相对论课程。两者都是通过检查在围绕多边形旅行时发生了什么来讨论的，然后在多边形趋于圆的极限中。由于基于这些例子的相对论性预言可以在宏观物体的实验中得到验证，如原子钟和重力探测器B上的陀螺仪，它们对入门学生特别有说服力。
2007-04-17 gr-qc physics.class-ph physics.ed-ph
Dark matter in ghost-free bigravity theory: From a galaxy scale to the universe
我们基于双物质流体的无鬼双引力理论研究了暗物质的起源。目前的宇宙加速可以用引力子质量的存在来解释，而在几种宇宙学情况下[星系质量缺失、宇宙结构形成和标准大爆炸情景（宇宙核合成与CMB观测）]都需要暗物质。假设大质量引力子的康普顿波长小于星系尺度，我们证明了双引力理论可以用孪生物质流体解释暗物质，也可以通过调整合适的耦合常数解释宇宙加速。
2014-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Photonic entanglement with accelerated light
本文研究加速光对自发参量下转换产生的孪生光束纠缠的影响，发现在理想条件下加速不会显著破坏纠缠，为探索引力与量子物理边界提供了光学方案。
2024-04-11 gr-qc quant-ph
