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　　编辑词条相对论目录

　　【基本概念】

　　【编译目录】

　　【提出过程】

　　【狭义理论】

　　【佯谬问题】

　　【广义理论】

　　【蚁蜂说法】

　　【批评声音】

　　【注意】

　　【注意】

　　[编辑本段]【基本概念】

　　相对论（Principleofrelativityrelativism[5relEtivizEm]relativity[7relE5tiviti]theoryofrelativity）

　　相对论是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦(AlbertEinstein)创立,分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论).相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无关.狭义相对论和广义相对论的区别是,前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律,后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系）,并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中.相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱.奠定了经典物理学基础的经典力学,不适用于高速运动的物体和微观领域.相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题.相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念.狭义相对论提出于1905年,广义相对论提出于1915年.

　　由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难,即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用.因此,在整个宇宙中不存在惯性观测者.爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论.

　　狭义相对论最著名的推论是质能公式,它可以用来计算核反应过程中所释放的能量,并导致了原子弹的诞生.而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞,也相继被天文观测所证实.

　　[编辑本段]【编译目录】

　　《相对论》是爱因斯坦所著的一部在世界科学理论界影响巨大的著作,主要包括狭义相对论和广义相对论原理的阐述,中文版本由周学政、徐有智编译,编译目录如下：

　　·第一部分狭义相对论

　　1.几何命题的物理意义

　　2.坐标系

　　3.经典力学中的空间和时间

　　4.伽利略坐标系

　　5.狭义相对性原理

　　6.经典力学中所用到的速度相加原理

　　7.光的传播定律与相对性原理的表面抵触

　　8.物理学的时间观

　　9.同时性的相对性

　　10.距离概念的相对性

　　11.洛伦兹变换

　　12.量杆和时钟在运动时的行为

　　13.速度相加原理：斐索试验

　　14.相对论的启发作用

　　15.狭义相对论的普遍性结果

　　16.经验和狭义相对论

　　17.四维空间

　　·第二部分广义相对论

　　1.狭义和广义相对性原理

　　2.引力场

　　3.引力场的思想试验

　　4.惯性质量和引力质量相等是广义相对性公设的一个论据

　　5.等效原理

　　6.经典力学的基础和狭义相对伦的基础在哪些方面不能令人满意

　　7.广义相对性原理的几个推论

　　8.在转动的参考物上的钟和量杆的行为

　　9.欧几里得和非欧几里得连续区域

　　10.高斯坐标

　　11.狭义相对论得时空连续区可以当作欧几里得连续区

　　12.广义相对论得时空连续区不是欧几里得连续区

　　13.广义相对论原理的严格表述

　　14.在广义相对性原理的基础上理解引力问题.

　　[编辑本段]【提出过程】

　　除了量子理论以外,1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命.文章研究的是物体的运动对光学现象的影响,这是当时经典物理学面对的另一个难题.

　　十九世纪中叶,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了以光速C传播的电磁波的存在.到十九世纪末,实验完全证实了麦克斯韦理论.电磁波是什么?它的传播速度C是对谁而言的呢?当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”,电磁波是以太振动的传播.但人们发现,这是一个充满矛盾的理论.如果认为地球是在一个静止的以太中运动,那么根据速度叠加原理,在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样,但是实验否定了这个结论.如果认为以太被地球带着走,又明显与天文学上的一些观测结果不符.

　　1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动.对此,洛仑兹(H．A．Lorentz)提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩.由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它.爱因斯坦从完全不同的思路研究了这一问题.他指出,只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念,一切困难都可以解决,根本不需要什么以太.

　　爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础.第一个叫做相对性原理.它是说：如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动,则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验,都不可能区分哪个是坐标系K,哪个是坐标系K′.第二个原理叫光速不变原理,它是说光（在真空中）的速度c是恒定的,它不依赖于发光物体的运动速度.

　　从表面上看,光速不变似乎与相对性原理冲突.因为按照经典力学速度的合成法则,对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系,光速应该不一样.爱因斯坦认为,要承认这两个原理没有抵触,就必须重新分析时间与空间的物理概念.

　　经典力学中的速度合成法则实际依赖于如下两个假设：

　　1．两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系；

　　2．两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关.

　　爱因斯坦发现,如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的,那么这两条假设都必须摒弃.这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不一定是同时的,同时性有了相对性.在两个有相对运动的坐标系中,测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等.距离也有了相对性.

　　如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、y、z和一个时间坐标t来确定,而K′坐标系