если "космическая станция" символизирует какой-то инерциальный объект, то за 5 лет, проведенных на станции брат постареет по сравнению с летающим неподалеку. если же один высадится а другой рванет вдаль по прямой, так что первому после 5 лет отдыха придется не просто разогнаться и состыковаться, а долго догонять его с еще большей скоростью, то тогда он при встрече окажется моложе
Вы хотите избежать смены системы отсчета у каждого из братьев с инерциальной на неинерциальную.
Напишу свои размышления по этому вопросу.
Момент в котором оба брата летят в ракете является начальным. Пусть один брат отстыковывается и в течение 1 часа сбрасывает скорость до скорости космической станции. В этот момент его система отсчета перестает быть инерциальной, но и большой разницы во времени у братьев за 1 час не будет. Дальше брат проводит 5 лет на станции также являющейся инерциальным объектом. Через 2,5 года пребывания на станции брат проводит расчет времени прошедшего у брата летящего в ракете. Пусть у него получается, что у брата в ракете прошел один год. В это время брат находящийся в ракете должен развернуться. В момент разворота будет момент когда скорость ракеты по отношению к станции будет равна нулю. Именно в этот момент как мне кажется и произойдет "закрепление" разницы во времени.
Возьмем систему отсчета связанную с ракетой. Когда у брата в ракете пройдет 1 год. По его расчетам у брата на станции должно пройти 0,4 года. И в момент его разворота для брата в ракете будет разворачиваться станция. Но в этот момент его система отсчета перестает быть инерциальной. Значит в момент когда скорости систем отсчета относительно друг друга будут равны нулю брат в ракете должен сделать поправку в свои расчеты и вместо 0,4 года прошедших у брата на станции выбрать 2,5 года. Получается в момент полета брат в ракете "наблюдает" прошлое системы отсчета станции, а в момент разворота "увидит" настоящее этой системы. То есть произошедшее за 2,1 года как-бы пропадает из его "наблюдений"(если бы был возможен конечно мгновенный обмен информации между братьями).
Вернемся к брату на станции. Прошло 2,5 года. Брат в ракете развернулся и летит назад. По времени станции проходит еще 2,5 года. По расчетам брата на станции в ракете пройдет еще 1 год и если ракета остановится разница будет такой - на станции 5 лет, в ракете 2 года. Но при подлете ракеты к станции брат на станции ускоряется до скорости ракеты. Его система отсчета перестает быть инерциальной. Значит он должен считать, что в ракете пройдет не 1 год, а 6,25 года? Теперь вернемся к брату в ракете. Для него он проделал путь до разворота за 1 год, значит путь назад тоже должен составлять 1 год. Он же считает, что за время пути назад у брата на станции прошло 0,4 года. При подлете к станции он не меняет систему отсчета, а брат со станции ускоряется до его скорости и в результате он должен обнаружить что с момента разворота у брата прошло только 0,4 года. Но ведь у его брата уже прошло 2,5.
По моему мнению при подлете брата к станции и ускорении другого до его скорости фактически пройдет у того который оставался на станции 5 лет, а у того который летал 2 года. И это не будет зависеть от того замедлится прилетевший или ускорится встречающий. Но я не могу это доказать используя теорию относительности. Может кто-то исправить мои рассуждения сведя к правильному ответу?