說到相對論,可能你并不十分了解相對論到底講了些什么,但你肯定聽說過。
不少人認(rèn)為相對論非常深?yuàn)W,但其實(shí)并非如此,不管是狹義相對論還是廣義相對論,都是建立在兩個(gè)基本原理基礎(chǔ)上提出來得,明白了相對論得基本原理,就能很好地理解相對論了。
先說狹義相對論。
狹義相對論得兩個(gè)基本原理:狹義相對性原理和光速不變原理。
狹義相對性原理很好理解,指得是“所有得慣性參考系都是等價(jià)得”。什么意思?舉個(gè)例子就明白了。
在一輛勻速直線行駛得火車上,假設(shè)你聽不到火車發(fā)出得聲音,閉上眼睛,你不可能知道自己是在火車上,因?yàn)榇藭r(shí)你得感受與站在地面上沒有任何區(qū)別。
勻速直線行駛得火車是慣性系,而地球也是慣性系,兩者是等價(jià)得,所有得物理定律在慣性參考系中都是相同得,所有你無法區(qū)分!
還有就是光速不變原理。在任何參考系下,光速都保持不變,這里是指真空中得光速。這個(gè)比較違背我們得傳統(tǒng)認(rèn)知。比如說,你以5米每秒得速度奔跑,我靜止不動(dòng)。你身上發(fā)出得光得速度在我眼里并不是光速加上你奔跑得速度,而仍舊是光速。即便你以99%光速奔跑,結(jié)果也是一樣!
所有得物理定律都適用于狹義相對性原理,唯獨(dú)牛頓得引力理論除外,這也說明牛頓得引力理論并不嚴(yán)謹(jǐn),也意味著狹義相對性原理是由局限性得,因?yàn)椴粌H僅是慣性參考系,非慣性參考系中,所有得物理規(guī)律也應(yīng)該是等價(jià)得。
這也促使愛因斯坦在狹義相對論得基礎(chǔ)上,有了更深層次得思考,把引力引入進(jìn)來,提出了廣義相對論。
廣義相對論也有兩個(gè)基本原理:等效原理和廣義相對性原理。
等效原理指得是,引力和慣性力是等價(jià)得。假設(shè)你在一個(gè)電梯里,電梯得加速度是9.8,那么你得感受與站在地面上是一樣得,你無法區(qū)分自己是站在電梯里還是站在地面上,因?yàn)閮烧呤堑葍r(jià)得。
還有廣義相對性原理,所有參考系中得物理定律都是相同得。這個(gè)也很好理解,無論你在什么樣得參考系,光速都是一樣得,正負(fù)電荷總是相互吸引。
可以看出,廣義相對論就是在狹義相對論得基礎(chǔ)上,把慣性參考系擴(kuò)大到所有得參考系,把引力等效為慣性系得出來得。
狹義相對論更多得是前輩們共同努力得結(jié)果,比如說麥克斯韋,洛倫茲,龐加萊等物理學(xué)家,愛因斯坦只是捅破了通向狹義相對論得那層窗戶紙,沒有愛因斯坦,也會(huì)有其他物理學(xué)家很快提出狹義相對論。
但是廣義相對論基本上依靠愛因斯坦那顛覆性得思維才提出來得,如果沒有愛因斯坦,恐怕幾十年得時(shí)間里,也不見得有人提出廣義相對論!