汤普金斯先生犹豫了一会儿，然后鼓起勇气说："我实在不想硬缠着你，不过，我不知道是不是可以问你一个问题——只是一个小问题？上次在这里的时候，我碰上一位火车司机，他坚持说，车上的乘客比住在城里的居民老得慢(而不是倒过来)的原因，全都在于火车不断开开停停。我不明白……" 教授想了一下，然后开始说："如果两个人都处在匀速相对运动中，那么，其中每一个人都认为另一个人会老得比他自己慢——这是相对论的时间延长效应。火车上的乘客会认为车站上的售票员老得比他慢一些，同样，售票员也会作出结论说，老得比较慢的不是别人，而是车上的乘客。" "但是，他们不可能都是对的呀，"汤普金斯先生提出了异议。 "为什么不可能呢？从他们各自的观点来看，他们双方都是对的。" "那么，到底谁是真对呢？"汤普金斯先生打破沙锅问到底。 "你不能这样笼统地提问题。在相对论中，你的观察结果总是要牵涉到一个特定的观察者——一个相对于所要观察的事物进行一定运动的观察者。" "可是我们知道，确实是车上乘客看起来比售票员年轻啊——这是个无法回避的事实嘛。"接着，汤普金斯先生便描述了他上次碰到那位经常外出的绅士和他的孙女的情形。 "好了，好了！"教授有点不耐烦地打断他的话。"这正好是双生子佯谬的重演。你大概还记得，我在及时次演讲中谈到过这个问题。那位祖父经常受到加速；同他的孙女不一样，他没有保持恒定的匀速运动状态。所以，正是她能够正确地指望当她祖父回到家里，可以面对面地进行比较时，他会显得比她更年轻。" "我想起来了，"汤普金斯先生同意了。"可是，我还是不明白这是怎么回事。那位孙女可以利用相对论的时间延长效应来解释为什么她祖父比她年轻，这是没有问题的。对于怎样去认识他的孙女比他更老这件事，那位祖父难道不会感到为难吗？他怎么解释这件事呢？" "哦，"教授回答道，"但是，这个问题我已经在第二次演讲中讨论过了，你还记得吗？" 这时汤普金斯先生只好说明他是怎么漏过那次演讲的，并且正想努力通过阅读讲稿把它补回来。 "我明白了。"教授扼要地说，"好吧，我就这样把它归纳一下：为了使那位祖父能够理解所发生的事，他必须考虑到在他改变他的运动状态时在他孙女身上会发生什么事。" "那是什么事呢？"汤普金斯先生问道。 "听着，当他以匀速前进时，他的孙女老得比较慢，这是一般的时间延长。但是，一旦司机扳动制动阀，或者后来在回程中进行加速，那就会对他孙女的老化过程产生正好相反的效果：在那位祖父看来，孙女的老化过程正在加快进行。正是在这些短暂的非匀速运动的时间内，她的赛老行程超过了她的祖父。因此，即使她当时认为她在家里匀速地围着锅台转时，她的老化速度一般会比较慢，但他回家时产生的净效果却是他应该预料到她会比他更老——而这正是他回家后看到的情形。" "多么不可思议啊！"汤普金斯先生感叹说。"不过，关于这一点，科学家们有没有什么证据？有没有什么实验表明确实发生了这种不同的老化过程呢？" "当然有啦。在我的及时次演讲里，我提到过在日内瓦的欧洲核子研究中心实验室里，那环绕空心轮胎回旋的不稳定μ子。由于它们的速度接近于光速，它们在衰变前的寿命要比实验室中静止不动的μ子长30倍。这种运动着的μ子就像是那位祖父，它们在完成一圈圈短程的旅行，并且受到驱动它们前进和把它们带回出发点所需要的力的作用。而静止不动的μ子却像是那位孙女，它们以正常的速度老化，因而比那些运动着的μ子更早地发生衰变——或者说更早地死亡。 P24-P26