Paradoks Kembar

Dalam fisika, paradoks kembar adalah eksperimen bayangan dalam relativitas khusus, di mana seorang dari dua orang saudara kembar yang melakukan perjalanan dengan roket kecepatan tinggi dan kemudian kembali lagi ke bumi akan menemukan bahwa saudara kembarnya yang tetap di bumi lebih tua dari dirinya sendiri. Hal ini dianggap aneh menurut dasar berikut: Masing-masing dari saudara kembar, baik yang naik roket maupun yang tinggal di bumi, bisa menganggap bahwa saudaranyalah yang melakukan perjalanan; dan menurut teori relativitas khusus, masing-masing akan melihat bahwa saudaranya yang melakukan perjalanan akan mengalami waktu yang lebih pendek daripada dirinya sendiri. Hal ini dikatakan sebagai paradoks karena sebuah efek absolut bisa dihasilkan dari pergerakan relatif. Namun kenyataannya, tidak ada kontradiksi dan eksperimen bayangan tersebut dapat dijelaskan dalam lingkup dasar dari relativitas khusus. Efek ini telah dibuktikan pada Eksperimen Hafele-Keating yang menggunakan jam yang diletakkan pada pesawat terbang dan membandingkannya dengan jam yang tetap di bumi. Dimulai oleh Paul Langevin pada 1911, sudah banyak penjelasan mengenai paradoks ini, yang semuanya didasarkan pada kenyataan bahwa tidak ada kontradiksi karena tidak pernah ada kesimetrian—hanya seorang dari saudara kembar yang mengalami percepatan dan perlambatan. Sebuah versi dari argumen asimetrsis diajukkan oleh Max von Laue pada 1913, yang menyatakan bahwa saudara kembar yang menaiki roket menggunakan dua kerangka inersia yang berbeda: ketika pergi mengarah ke atas dan ketika pulang mengarah ke bawa. Perpindahan dari satu kerangka ke kerangka lainnya inilah yang menyebabkan perbedaan, dan bukan percepatan atau perlambatan. Penjelasan lainnya menggunakan efek dari percepatan. Einstein, Born dan Møller mengajukkan Pemelaran waktu gravitasi untuk menjelaskan penuaan berdasarkan efek dari percepatan. Sementara pemelaran waktu gravitasi dan relativitas khusus diperlukan untuk menjelaskan pemelaran waktu pada Eksperimen Hafele-Keating.