双子パラドックス

このパラドックスは相対論に触れたことがある人なら誰でも知っている有名なもので、地球上にいる双子の一方が宇宙船に乗って宇宙空間へと一定期間いき、戻ってきたときには地球上に居たもう一人の方が年老いているというものであります。


さて、以下がその問いです。


興味のある人はやってもらってもいいですが、物理学科或は相対論にある程度触れたことがある人でないとかなり苦戦を強いられるかと思います。


後ほど解説やりますのでそれを見て納得されることを願います^^;


[問い]
宇宙船が5年間地球から加速され続け、その加速によって宇宙飛行士は地球上と同じ体重Mgを感じ続けたものとする(M:宇宙飛行士の質量、g=9.8m/s2)。そのすぐ後、-gの加速を5年間(宇宙船時間)続けて静止状態となった。その後、時間反転の運動で地球に帰還した。地球上に残っていた宇宙飛行士の双子の兄弟はその帰還のときどれだけ年老いていたか。宇宙船は地球からどれだけ離れていたか。