Один із пари близнюків, яка повернеться з космічної подорожі, буде молодшим за іншого, який залишився на землі. Однак, з точки зору відносності, близнюк, який повернувся з космічної подорожі, може стверджувати, що інший близнюк, який залишився на землі, відійшов від космічного корабля: це парадокс близнюків.

Наприклад, припустимо, що одна з двох однояйцевих сестер-близнючок летить у космос майже зі швидкістю світла. Відповідно до теорії відносності, на її космічному кораблі час біжить повільніше, ніж на Землі; тому, коли вона повернеться на Землю, вона буде молодшою ​​за свою земну сестру.

Парадокс зосереджується на твердженні, що в теорії відносності будь-який близнюк може вважати іншого мандрівником, і в цьому випадку кожен повинен вважати іншого молодшим — логічне протиріччя. Це твердження припускає, що положення близнюків є симетричними та взаємозамінними, припущення, яке не є правильним.

Отже, дослідники могли реалізувати квантову версію парадоксу близнюків Ейнштейна. Цей уявний експеримент зазвичай стосується час тече по-різному для пари близнюків, один залишається на Землі, а інший подорожує на космічному кораблі, який рухається так швидко, що час сповільнюється.

Релятивістський ефект Доплера є зміна частоти, довжини хвилі та амплітуди світла, спричинена відносним рухом джерела та спостерігача (як у класичному ефекті Доплера), якщо врахувати ефекти, описані спеціальною теорією відносності.

Парадокс виникає, коли один із близнюків наполягає на тому, що інший зазнав відносного руху, і тільки той, хто здійснив космічну подорож, молодший. Парадокс викликаний доплерівським зсувом другого порядку. Поздовжній доплерівський зсув обумовлений ефектом геометричного малюнка і доплерівським зсувом другого порядку.

Щоб вирішити парадокс близнюків, деякі автори вдаються до аргумент асиметрії. Вони стверджують, що двійник B не залишається в одній інерціальній системі відліку протягом усього процесу; подорожуючи до зірки, вона знаходиться в одній системі відліку, а повертаючись, вона знаходиться в іншій [1] [13] [14] [15] [16].