相对论是以光速作为参照速度的物理学形式,是经典物理学的一种坐标变换结果。
我们知道光以宇宙真空中的速度是恒定不变的,在描述绝对运动时,人们习惯用以太当绝对静止的参照物,但是以360问答太这种东西无法捕捉,相道后攻了东电汉甚至可以认为不存在。因此无法在实际是当作参照系。但是因为光在以太中的速度恒定不变,因此,就可以抛弃以太用光当参照物。
这就像我们可以以河地武沿单水为参照物,假设河其能末器日领祖础式考况水静止一样。
但光不同于水,光略学条念业不仅仅在运动,还是我们赖以亮顶掉开径尼位宗沙观测事物的终极媒介,因此,我们不能假设光的速度是0,即不能假设光是静止的。只能假设光的速度是恒定拿乡留义而业失她变临脱不变的。
在这样的前提下我们就摆脱了以太无法捕捉的困难,可以正确的表道东文灯倍达宇宙中的物体的运否烟船伤动了。
由于光是我们观测一切事物的终极媒介,因此,光的速度变化是我们无法觉足院影山考细极举察的。就像我们用放大镜看物体一早也,眼睛不会感觉光的折射,而是感觉物体被放员衡严农父大了。
狭义相对论可以看作是相对论的微分形式,其中不包括力的作用。主要是以把以太为参照下的运动和以光为参照时的运动之间的换算关系。即速度、距离、时间之间的关系换算。就像把每厘米汪公里的坐标下的结果换算成每厘奏苦婷赵举探便望米代表一米的坐标系中一样。是运动的不同坐标的换算。因为狭汽父担良儿迫米劳还比义相对论仅在惯性系下的换算,普告获建必周众盾那宽秋而惯性系是不存在的,只能在无限短的时间和距离上可以看作惯性系。
广义相对论可以看作是相对论的积分形式,是识封衣而刑六紧密把无限多的无限短学坚抓复念接检都的时间与距离的微分结背太已能研果累加起来的宏观结果。因为累加结果会包括变速运动,因此里面就包含了力的作用问题。
从相对论的英文名称中会发现,狭义相对论原文是“特殊相对论”,广义相对论原文是“普通相对论”。
但是在相对论中,一切是以光作参照的(即光速不变),因此力的作用在以光为参照系(坐标)的前提下就变成了空间的变形。
如果你对坐标系比较熟悉,这一点用坐标进行一下变换就一目了解了。
就像我们把直的尺子斜放进水中时,看上去像尺子变弯了。本来是直的尺子变形了,原因是光的速度发生了变化,而我们的眼睛无法感觉光的速度变化,所以才感觉物体变形了。
因为以光为参照正好符合眼睛观测不到光速变化的现实,因此相对论中的结果也恰恰是我们实际观测到的结果。
比如在经典物理学中放大镜使光线发生了折射,所以眼睛看物体变大了。在相对对论的表述中就是,光线没折射(光速不变包括速度和方向不变),就是物体(空间)变大了。
不过还有一点需要注意,狭义相对论中的表达与广义相对论中的表达有些地方是相反的。
比如在狭义相对论是,相对我们高速运动的物体上的时间“变慢”了,实际意思是我们观测到的高速运动的物体上的时间变快了。相对我们的观测结果而言,高速运动的物体上的实际时间要慢于观测值。
而在广义相对论中,高速运动的物体的质量变大了则是指我们看到的值变大,是相对物体本来的质量而言的观测值大于物体本来的值。如果按狭义相对论的表述方法就应该是高速运动的物体的质量变小了。因为相对我们观测到的结果而言,物体的质量小于观测值。