请详细的解说一下相对论

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/10/01 21:58:25
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麦克斯韦的电磁理论预言光是一种电磁波,其速度为光速c.然而当时人们并不明白这个速度是相对于哪个物体的,因此人们猜测宇宙中的真空其实充满着一种叫“以太”的物质,光速是相对于以太而言的.如果是这样,那么在地球上测量光速就有不同的值.如果迎着地球而来,其速度为c+v（v是地球公转速度）,如果光从地球前进方向的侧面而来,则其速度为c.因为这与有风时声速在各个方向不同一样,这种现象被叫做以太风,迈克尔孙和莫雷设计了迈克尔孙干涉仪,来测量不同方向的光速,以检查是否有以太风.实验得出结论,没有以太风.
很明显,实验表明没有“以太”这种物质.那么光速是相对于什么而言的呢?爱因斯坦说,真空中的光速c是相对于任何参考系而言的,这就是爱因斯坦的光速不变假设.爱因斯坦又假设,在不同的惯性参考系中,物理学的所有定律都应该成立,这就是爱因斯坦的相对性原理假设.这两条假设就是狭义相对论的全部,就像F=ma是牛顿力学的全部一样.所有的狭义相对论公式、结论都是由这两条假设推出的.
为什么光速不变?没有为什么,因为它是假设.反之,如果某一天发现光速不是c,或者相对性原理不正确,相对论就被推翻了.
至于广义相对论,是爱因斯坦在考虑引力后的修正,广义相对论把引力描述成为一种时空弯曲,并得出了一些与实验符合的相当好的预言.

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