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3.1 狭义相对论的两个基本公设

爱因斯坦提出狭义相对论是在 1905 年,那时他还是一位在专利局默默无闻的,26 岁的三级技术员。爱因斯坦在他的狭义相对论中抛弃了绝对空间和绝对时间的时空观,没有绝对静止的空间,也没有绝对均匀的时间。没有绝对的空间,所以在“空间中静止”的说法就失去了意义,我们只能测量某件物体相对于其他事物的速度,运动是相对的。并且既然运动是相对的,所以在不同的相对运动状态下,对同一件物体“空间尺度”的测量也是相对的,即一件物体的长、宽、高在不同运动状态下的测量是不同的。没有绝对的时间,所以每一个相对运动状态下的人或者物体所经历的时间流是不同的,即不同旅行方式和运动状态的人所经历的时间是不一样的。

这样的时空观点跟人们的直觉和经验完全不同,而且万物在牛顿绝对时空下运行得井井有条,并没有出现过什么直观上不合理的地方,我们甚至可以在经典时空模型下通过牛顿力学定律计算出当时人们看不见的星体的存在。一下子否定这种绝对时空观,不仅让人在日常观念和直觉上会感觉不安,甚至意味着会破坏整个牛顿物理定律存在的基础,这毕竟不是科幻作品可以随意天马行空。但是,爱因斯坦并不只是一个怀疑者和否定者,他否定了绝对的时间和空间,也提出了相对的时间和空间的观点,他打破了牛顿力学的局限,也建立了新的理论体系和模型,而且这样的时空已经被证明更加和谐,这个体系也更加地完善。

爱因斯坦提出他的理论体系是基于两条公设:

(1)狭义相对性原理(狭义协变性原理):一切惯性系都是平权的,任何物理定律的形式在所有惯性系中都是相同的,都具有相同的数学表达形式。

(2)光速不变原理:真空中的光速在任意惯性系中是恒定不变的,与光源是否运动及运动速度无关,并且与测量者是否运动及运动速度也无关。 /f0xqA4a9GNkjzTBouZE4awir1ltcVqoj/SjS3qygSLR0w62HrG/6fsy6Fc3runE

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