Lec13 狭义相对论3 - 机械
高中物理第十五章相对论简介34狭义相对论的其他结论广义相对论简介课件新人教版选修3-
解析：电子运动时的质量是静止质量的 2 倍，运用相对论质
量公式可解．m＝2m0，代入相对论质量公式 m＝
m0 ，可 1－vc2
得 2m0＝
1m－0 vc2，v＝ 23c≈0.866c.
4．设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的 k 倍．则粒子运 动时的质量等于其静止质量的 k 倍，粒子运动速度是光速
k2－1
的 k 倍．
解析：由
E＝mc2
知 E ＝ m ，根据 E0 m0
E＝kE0
可得
m＝km0；由
m＝
m0 得， m ＝
1－vc2
m0
11－vc2＝k，
得 v＝
k2－1 k c.
5．在外层空间的宇宙飞船上，你正在一个以加速度 g＝9.8 m/s2 向头顶方向运动的电梯中，这时，你举起一个小球自由地 丢下，请说明小球的运动情况．
在一切过程中，质量和能量是分别守恒的，只有在微观粒 子的裂变和聚变过程中，有质量亏损的情况下，才会有质能方 程的应用，即 ΔE＝Δmc2.
【例 1】 若一宇宙飞船对地以速度 v 运动，宇航员在飞船 内沿同方向测得光速为 c，问在地上的观察者看来，光速应为 v ＋c 吗？
【导思】 根据相对论速度公式推导．
提示：如果物体的速度远小于真空中的光速，可以直接用 u ＝u′＋v，求对地速度 u.其中 v 为参考系相对于地的速度，u′ 为物体相对参考系的速度，u 为物体对地速度．但当速度接近真 空中的光速时就要考虑相对论速度变换公式．
二、广义相对论简介 1．广义相对论的基本原理 (1)广义相对性原理：在 任何 参考系中，物理规律都是 相同的． (2)等效原理：一个均匀的引力场与一个做 匀加速 运动的 参考系等价． 2．广义相对论的几个结论 (1)物质的引力使光线 弯曲． (2)引力红移：引力场的存在使空间不同位置的 时间进程 出现差别，而使矮星表面原子发光频率 偏低．
高二物理竞赛课件：狭义相对论内容提要(14张PPT)
一维方势垒 隧道效应 1. 一维方势垒
0, x 0,x a Ep(x) Ep0, 0 x a
粒子的能量 E Ep0
2.隧道效应
从左方射入的 粒子在各区域 内的波函数
Ep ( x) Ep0
oax
Ep0
a
x
当粒子能量 E < Ep0 时，从经典理论来看, 粒
子不可能穿过进入 x a的区域 .但用量子力学分
狭义相对论内容提要
一 经典力学的相对性原理 经典力学的时空观
对于任何惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有 相同的形式 .
时间和空间的量度和参考系无关 , 长度和时间 的测量是绝对的.
二 狭义相对论基本原理
爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有的惯性 系中都具有相同的表达形式 .
光速不变原理：真空中的光速是常量，它与光 源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.
2n
h2 8ma
2
n2
h2 8ma 2
2 n
当 n 时，(En En ) 0 ，能量视为连续变化.
物理意义
当 n, m, a 很大时，E 0 ，量子效应不
明显，能量可视为连续变化，此即为经典对应 .
例：电子在 a 1.0 102 m 的势阱中 .
E
n2
h2 8ma2
n2
3.77 1015eV
aa n 2
16 E1
n3
9 E1
n2
4 E1
n 1
0
a2
ax 0
a2
aE1x
* 对应原理
在某些极限的条件下，量子规律可以转化为经
典规律 . 能量
En
n2
h2 8ma2
,
狭义相对论讲义课件
04
狭义相对论的时空观
同时性的相对性
01
同时性的相对性是狭义相对论 中的一个基本概念，指的是观 察者在不同参考系中观察到的 事件发生顺序可能会不同。
02
在相对论中，两个事件在不同 的参考系中同时发生，并不意 味着它们在所有参考系中都是 同时发生的。
狭义相对论的基本原理
相对性原理
物理规律在所有惯性参考系中形 式都保持不变。
光速不变原理
光在真空中的速度在所有惯性参 考系中都是相同的，约为每秒 299,792,458米。
02
洛伦兹变换
洛伦兹变换的定义
洛伦兹变换是用来描述不同惯性参考系之间坐 标和时间的变换。
在狭义相对论中，所有惯性参考系都是等价的 ，因此可以通过洛伦兹变换将一个惯性参考系 中的事件变换到另一个惯性参考系中。
3
通过洛伦兹变换，我们可以更好地理解狭义相对 论中的基本原理和概念，从而更深入地了解这个 理论。
03
光速不变原理
光速不变原理的表述
光速不变原理是狭义相对论的基本假设之一，它指出在任何惯性参考系中，真空 中光的传播速度都是恒定不变的，约为每秒299,792,458米。
光速不变原理可以表述为：无论观察者的运动状态如何，光的速度在真空中总是 相同的。
狭义相对论的质量和能量 质量与能量的关系
质量和能量是等价的：在狭义相对论中，质量和能量被视 为同一事物的两个方面，它们之间可以相互转换。
核能释放：核反应过程中，原子核中的质量会转化为能量 释放出来。
质能方程E=mc²：该方程表达了质量和能量之间的关系 ，其中E代表能量，m代表质量，c代表光速。
通俗易懂的讲解《狭义相对论》看完对世界的理解会提升N个档次！
通俗易懂的讲解《狭义相对论》看完对世界的理解会提升N个档次！声明⼏点：1本帖为基础科普向，切不可以为本帖内容就是狭相推导过程，有能⼒的还是要看原论⽂。
2.本帖不接受辩论，民科⼤神请绕道。
3.本⽂篇幅可能较⼤，相对论有很多反直觉的东西，希望真正对相对论好奇的朋友们能坚持读下去。
整个过程有⼀个词可以形容：虐脑。
是滴，很费脑袋，要⽤⼼思考才能理解的。
当你真的把握住了相对论的精髓思想后，回看这⼀切，就会认识到这是⾮常美妙的⼀件事。
爱因斯坦镇场⾸先从结构上说⼀下，狭义相对论（简称SR，S是特殊的意思，R是相对论的意思）是怎么组成的吧。
SR有两个最根本的前提假设，A：光速不变，B：相对性原理。
从这两个假设可以推导出⼀个叫做“洛伦兹变换”的东西。
为啥叫洛伦兹，因为是⼀个名叫“洛伦兹”的⼈⾸先写下这个东西的，爱因斯坦是后来才写出来的。
但很可惜，洛伦兹没有搞出相对论，却搞出了个有类似内容的理论，结果被抛弃了。
好，得到了这个洛伦兹变换，就能直接得到尺缩时涨，也就是运动的尺⼦收缩，运动的钟表时间膨胀这两个结论。
可是。
这些都只是数学推导的结论，我要写的不是这些，⽽是这些结论背后的物理。
所以我们就绕开这条道，⾛旁门左道吧。
⾃古以来，⼈类积累了⼀⼤堆⽣活经验。
⽐如，⼀根⽊头只要不腐烂，放在这⼉或者放在哪⼉，⽊头的长度看起来是⼀样的。
这很显然嘛。
再⽐如同样这根⽊头，昨天的长度跟今天的长度也是⼀样的。
三体⾥的那个六分仪⽤台球的例⼦说明过这个问题，当然他说得更⾼级⼀点。
这意味着，物体的长度是⼀个可以在很多地⽅、很多时候被反复测量的量。
当然，这个结论是否正确，最好还是多做⼀些实验。
但是从直觉上来看，这个结论没错。
那应该怎么测量⽊头的长度呢？⽤尺⼦嘛。
为啥尺⼦可以测量长度？就因为上⾯说的：尺⼦本⾝的长度，任何地点任何时候都应该是恒定不变的，所以可以拿来做测量物体长度的标准。
这⾥推想⼀下：如果尺⼦长度在不同地点，不同时候，会变化，那么会怎样？如果尺⼦在不同地⽅，不同时候的长度会变，或许我们还可以⽤尺⼦来测长度！为啥？因为我们可以相信，物体的长度也会在不同的地⽅、不同的时候，发⽣跟尺⼦同样的变化！尺⼦的本⾝长度，跟物体的长度，同⽐例地同步变化，所以测出来的结果，跟不发⽣变化时测出的结果是⼀致的！这⾥隐藏着⼀个很有趣的现象，那就是物体的长度，反映的是物体所占据空间的长度，是空间的长度！两把尺⼦A和B，如果在⼀个地⽅它们长度相同，那么我们应该可以推算出，这两把尺⼦在任何地点的长度也是⼀样的！不可能换了⼀个地点，尺⼦B的会⽐A的更长了。
狭义相对论原文
狭义相对论原文
【实用版】
目录
1.狭义相对论的概述
2.狭义相对论的基本原理
3.狭义相对论的数学表达式
4.狭义相对论的实际应用
正文
【1.狭义相对论的概述】
狭义相对论，是爱因斯坦于 1905 年提出的一种物理学理论。
这一理论的基本思想是，物理定律的形式必须在所有惯性参考系中相同。
换句话说，如果我们在两个不同的运动状态下观察同一事件，那么我们得到的物理定律应该是一致的。
【2.狭义相对论的基本原理】
狭义相对论有两个基本原理，分别是相对性原理和光速不变原理。
相对性原理：所有惯性参考系中，物理定律的形式是相同的。
光速不变原理：在任何惯性参考系中，光在真空中的传播速度都是一个常数，约为每秒 3*10^8 米，通常用字母 c 表示。
【3.狭义相对论的数学表达式】
狭义相对论的数学表达式主要包括洛伦兹变换和时间膨胀公式。
洛伦兹变换：描述在两个不同运动状态下，空间和时间如何相互转换的公式。
时间膨胀公式：描述在高速运动状态下，时间如何变慢的公式。
【4.狭义相对论的实际应用】
狭义相对论虽然主要研究的是高速运动物体的性质，但是其影响已经深入到我们的日常生活中。
例如，GPS 定位系统就需要考虑狭义相对论的效应，因为卫星的运行速度非常快，而地面的观察者速度相对较慢。
如果不考虑狭义相对论，GPS 定位的误差会非常大。
此外，狭义相对论还揭示了质量和能量的等价性，为核能的研究和利用提供了理论基础。
狭义相对论
四、相对论的动力学基础
1、相对论中质量与速度的关系
在经典力学中质量是不变的，和物体的运动无 关， 在相对论中质量是否是不变的呢？
s
s
vA
B
碰撞前A、B静止时质量均为m0，A静止在S’ 系中，B静止在S系中。
=u/c
3、时间的延缓（运动的时钟变慢） 运动的钟走得慢
s
s
u
a.
.
x’0
x
x
S’系中x’0 处(同一地点)相继发生两事件:
( x’0 , t’1 ) 和 ( x’0 , t’2 )
S’系测得二事件的时间间隔为：
根据 在S系测得该二事件的时间间隔为：
由于 1， t '称为固有时间。
固有时间 ：同一地点发生的两事件的时间间隔 .（最短）
根据力学相对性原理，对于力学现象，任何惯 性系都是等价的，无法借助力学实验的手段来确定 惯性系自身的运动状态。
那么可否借助于光学实验的手段，来发现相对 于以太的运动呢？
寻找绝对参考系的实验设想
B
光信号 A
c +u . c u
u
车厢中点
以太参照系
以太海
光在以太中的速度是c，根据伽利略速度变换， 在车上的观察者认为：光向A传播速度为 c-u， 光向B传播速度为 c+u。所以，B先接受到光信号 利用两光到达A、B的时间差，即可测出绝对速度u。
但是，在实验中并没有观察到干涉条纹的移 动。以后又在不同季节、不同纬度、不同时间进 行实验，都没有观察到干涉条纹的移动。 迈克耳逊—莫雷实验的结果说明：
1.绝对参照系是不存在的； 2.借助于光学实验的手段也无法确定惯性 参照系自身的运动状态。 3光沿各方向速度相同，与地球运动无关。
第3章 狭义相对论_PPT课件
相对性原理
物理规律对所有惯性系都是 一样的，不存在任何一个特 殊的（例如“绝对静止”的） 惯性系。
伽利略坐标变换
tt'0
o 与 o' 重合
位置坐标变换公式
s y s' y'
y y ' u
ut
x'
o
z z1
o'
z' z'
x
*
P(x, y, z,t) (x', y', z',t)
x' x
x'xut
y' y
1
自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中， 上帝说：“让牛顿去吧，”于是一切都成 为光明。
后人续写道: 上帝说完多少年之后，魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，” 于是一切又回到黑暗中。
牛顿: Newton
爱因斯坦: Einstein
绝对时空观 伽利略变换 1
现代时空观 洛伦兹变换
经典力学的相对性原理
(对于不同的惯性系，对于运动 的描述是相对的，但是力学的 基本定律---牛顿定律，其形式 都是一样的。）
爱因斯坦相对性原理、光速不变
一、 狭义相对论的两条基本原理
1.相对性原理
1
物理规律对所有惯性系都是一样的，不存在任何 一个特殊的（例如“绝对静止”的）惯性系。 2.光速不变原理
在一切惯性系中，光在真空中的速率恒为c ，与 光源的运动状态无关。
洛伦兹坐标变换
tt'0
o 与 o' 重合
x' xut (xut) 12
a
a
du
dt
若u＝常矢量
S 系中：
Fma
FFm mS 系中：S系中1： F m a
狭义相对论
dt = dt ′
d r d r r d r r r ′= ′= a u (u v ) = u = a; dt ′ dt ′ dt m′ = m r r F′ = F
4) 麦克斯韦方程组与牛顿绝对时空观的矛盾： 麦克斯韦方程组与牛顿绝对时空观的矛盾： 矛盾
v v 1 E 2 E 2 2 =0 C t v 2 v 1 B 2 B 2 2 = 0 C t
x i′ = ∑ a ij x j = a ij x j , x k =
j =1 3
在一般情形中， 在一般情形中，当公式中出现重复下 标时（如左式中的j ），往往都要对 标时（如左式中的 ），往往都要对 a ik x i′ 该指标求和。这是现代物理中通用的 该指标求和。 约定——爱因斯坦约定。 爱因斯坦约定。 约定 爱因斯坦约定 矢量绝对值（平方）为标量， 矢量绝对值（平方）为标量， 也是坐标转动变换下的不变量。 也是坐标转动变换下的不变量。
Tij′ = aik a jl T
具有这种变换关系的物理量称为二阶张量。 具有这种变换关系的物理量称为二阶张量。如应 力张量，电四极矩等。 kl 力张量，电四极矩等。对称张量变换后仍为对称 张量；反对称张量变换后仍为反对称张量；对称 张量；反对称张量变换后仍为反对称张量； 张量的迹是一个标量。 张量的迹是一个标量。
2
无源真空中的波动方程， 无源真空中的波动方程，其解包括各种形式的电 磁波， 是电磁波在真空中的传播速度。真空中， 磁波，c是电磁波在真空中的传播速度。真空中， 传播。 一切电磁波都以速度c传播。
c=
1 0ε0
3 3 r 2 r2 OP ′ = OP ∑ x i′2 = ∑ x i 2 i =1 i =1
无论几维空间，凡是满足上式的线性变换都称为正交变换。二维、 无论几维空间，凡是满足上式的线性变换都称为正交变换。二维、三维空间 转动属于正交变换， 依赖于转动轴和转动角。 转动属于正交变换，式中的系数aij依赖于转动轴和转动角。坐标系的转动等 价于矢量的逆向转动。 价于矢量的逆向转动。
狭义相对论力学基础课件
一个参照系可以校准所有的时钟，有统一时间基准。
狭义相对论力学基础课件
27
三. 洛仑兹变换蕴含的时空观(一)
1. 由洛仑兹变换看同时性的相对性
事件1 事件2
S
(x1,t1)
(x2 ,t2 )
两事件同时发生 t1 t2
tt2 t10
狭义相对论力学基础课件
S
( x1, t1 ) (x2 , t2 )
t t2 t1
S S
u
A M B
研究的问题
两事件发生的时间间隔
S ？
S
M 发出的闪光 光速为c
M
S？
AMBM A B 同时接收到光信号
事件1、事件2 同时发生
狭义相对论力学基础课件
33
S系中的观察者又
如何看呢？
S S
u
M 处闪光 光速也为 c
A B 随 S 运动
A M B
A 迎着光 比 B早接收到光
事件1、事件2 不同时发生 事件1先发生 M
发生在x’=－ut’处，
即 x’+ut’=0。
yS
y
S
u
x
o o
x
说明该事件的两观测值x与（ x’+ut’）必成比率， 即 x=k(x’+ut’) 。
同样地，对于在S’系中O’点于t’时刻发生的事件， 其x’=0。但在S系中观察为该事件发生在x=ut处，
即 x－ut=0 。
说明该事件的两观测值x’与（ x－ut）必成比率， 即有 x’=k’(x－ut) 。
在两个惯性系中考察同一物理事件
设惯性系S 和相对S运动的惯性系S’
t时刻，物体到达P点
O,O 重合时，t t 0计时开始。
理学狭义相对论3PPT课件
为相对论的质能关系式
Ei (mic2 ) 常量
i
i
第11页/共33页
质能公式在原子核裂变和聚变中的应用
反应前：
静质量 m01 总动能EK1
反应后：
静质量 m02 总动能EK2
能量守恒： 因此：
m01c 2 EK1 m02c 2 EK 2
E K 2 E K1 (m01 m02 )c 2
一、 相对论动量
经典力学中的动量：P=mv m=C 相应的守恒定律在伽利略变换下保持不变。但该定 义下的动量守恒定律在洛仑兹变换下不具不变性，可能的办法：
（1）修改动量的定义； （2）放弃“质量不随运动状态改变”的观
念，理论和实验均表明：定义式可 不变，但要考虑质量随运动状态改 变。
理学院 孙秋华
第1页/共33页
c 2dm v 2dm mvdv
E K
m c2dm
m0
mc
2
m0c 2
即相对论动能公式。
理学院 孙秋华
第8页/共33页
当v<<c时: 则：
1 v2
1 c2
1 1 v 2 1 1 v 2
2 c2
2 c2
E K mc 2 m0c 2
m0 1
v2 2c 2
c 2
m0c 2
理学院 孙秋华
第29页/共33页
2、 在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速． (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的． (3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是
同时发生的． (4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与
狭义相对论3
t u x 0 c2
t ' 0 t ' 0
长度收缩
S
l0 x2 x1
l x2 x1
t 0
x x ut
1
u l0
1
u2 c2
S
u
l0
运动时钟变慢 续
t
t '
u c2
x'
1 u 2
同时性的相对性
S'系观察到的事件间发的 时间间隔为：
t '
t
u c2
x
1 u 2
c
u c2
x
0
1
u
2
c
t 0
x 0
这种在同一惯性系中同时发生的事，但在另一惯性系 中不同时发生的特点称为同时性的相对性
说明1
t 0
x 0
不同时,不同地
弟弟的结论是正确的，因为弟弟始终从一个惯性参 考系K上分析整个过程，哥哥的结论之所以不正确 在于从两个惯性系上来分析整个过程
0.6c 地球 0.6c A星球
0.6c
0.8824c
地球
飞船
Vx
Vx 1
u
uVx c2
地球以0.6c飞离飞船 飞船以0.8824c追赶地球
飞船在S
0.6c 0.6c 0.8824c
20 0.8 16
O
O
•
•
O系测得相遇时间: 16 0.6C
两个惯性系的观察者O和O’以0.6C速度相互接近,如果 O测得两者的初始距离是20米,则O’的观测者测得两者 经过多长时间相遇?
狭义相对论3
化学能、以及各种微观粒子相互作用所具有的势能等。 化学能、以及各种微观粒子相互作用所具有的势能等。
首次揭示质量与能量不可分割， 首次揭示质量与能量不可分割，并建立了物质的质量和能 量两个属性在量值上的关系，是近代物理的重要理论支柱。 量两个属性在量值上的关系，是近代物理的重要理论支柱。
基本公式归纳 狭义相对论动力学基本公式归纳
相对论因子 静止质量
基本公式归纳
质量 动量 力 能量
静止能量
动能
完
对
系
不考虑重力 对 而且两球发生 系 完全非 完全非弹性碰撞动
（碰后粘合成一体） 碰后粘合成一体）
粘合
的大小、方向待求， 的大小、方向待求，暂设为正向
（对 动
）
质量守恒 动量守恒
洛仑兹速度变换
质量守恒 动量守恒 洛仑兹速度变换
推导基本思想
用静电直线加速器可将电子的速度加速到接近光速。 用静电直线加速器可将电子的速度加速到接近光速。全 长约三公里多的斯坦福直线加速器曾将电子加速到 问：此时电子的质量是其静止质量的几倍？ 此时电子的质量是其静止质量的几倍？
能量综合例
能量综合例
实验室
运动距离
则
和 其中 可由已知条件求得 根据
得 故
得 由
P.136
两粒子静止质量 静止 两粒子静止质量 若各以速度 对碰而合成为 新粒子
若合成过程 动量和能量守恒
P.136例题
动量守恒 能量守恒 根据 得
P.136例题
其中 解得
合成新粒子的 静止质量 静止质量
狭义相对论(三)
狭义相对论（三）回顾：上节课的重点放在相对论长度收缩，相对论时钟延缓。
固有长度最长，固有时间最短。
三、相对论动力学相对论动力学的主要内容有：相对论动力学的基本概念—相对论质量、相对论动量以及相对论动力学运动方程。
这部分还要推出一个重要的关系式——相对论质能关系。
这是Einstein从狭义相对论获得的最大成就。
1、相对论质量表达式在经典力学中，对不同惯性系，有三个绝对的物理量——t,m,L。
在任何参照系中对这三个物理量的测量值都是相同的。
在狭义相对论中，对不同惯性系，也有两个绝对的观念：一是光速不变；二是物理定律形式不变。
正是在这两个概念下，基本物理量长度和时间的度量变成了与惯性系有关的相对量了，固有长度最长，固有时间最短。
那么另一个基本量物理量——质量又怎样呢？两个静止的球，放到天平上称，具有相同的质量m，现将其分别交给相对S系和S'系静止的两个观察者，对每一个观察者来说，这两个球的质量还相同吗？根据Einstein相对性原理，物理定律在所有参照系中成立是确信无疑的，且具有相同的表现形式。
那么动量守恒定律用不同惯性系中的时空坐标表达形式也不变；另：由物质不灭定律，一个孤立系统的总质量守恒也是无疑的。
现设两观察者沿X方向的相对速度为u，若S系观察者沿X方向以速度u朝'S系投出球A，此时A球相对于S 运动而相对于S'为静止。
另一方面'S 系的观察者沿-'X 的方向以-u 的速度朝S 投出球B ，B 球相对于S 静止，而相对于'S 运动。
我们约定动球质量为m ，静球质量为0m ，这样在两球碰撞前，S 系的观察者看到的是动球A （u ,m ）去碰静球B （0,0m ）；而'S 系的观察者看到的是动球B （-u ,m ）去碰静球A （0,0m ）。
假定碰撞是完全非弹性的，碰撞后S 系的观察者看粘连体的速度为x v ，'S 系的观察者看粘连体的速度为'x v 。
第三章狭义相对论3
(3.1)叫做伽利略坐标变换方程。
3.1.2 伽利略相对性原理
伽利略描述的种种现象表明：一切彼此作匀速直线运动的
惯性系，对描述运动的力学规律来说是完全相同的.在一个惯性 系内所作的任何力学实验都不能确定这一个惯性系是静止状态， 还是在作匀速直线运动状态.或者说力学规律对一切惯性系都是 等价的.这就是力学的相对性原理，也称伽利略相对性原理，或 经典相对性原理.
1 2
第三章 相对论
概
述
§3-1 伽利略变换和经典力学时空观
§3-2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件
§3-3 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换
§3-4 狭义相对论时空观
§3-5 狭义相对论动力学
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概
述
19世纪末页，物理学在各个领域里都取得了很大的成功： 在电磁学方面，建立了Maxwell方程；以及力、电、光、 声…….等都遵循的规律---能量转化与守恒定律….,当时许 多物理学家认为物理学已经发展到头了。
相对论是二十世纪物理学最伟大的成就之一，相对论时空 观的建立是人们对物理现象认识上的一个飞跃。相对论对近代 物理学的发展，特别是核物理和高能物理的发展起着重大作用。
1、爱因斯坦建立起来的相对论包括狭义相对论和广义 相对论。
狭义相对论 局限于惯性参考系的时空理论，即只考虑物质 运动对时、空的影响。 广义相对论 推广到一般参考系（加速参照系）和包括引力场在 内的理论，此时时、空还受到物质分布的影响。
t tx, y, z,t
这组方程就叫做坐标变换方程。
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20 伽里略坐标（时空）变换 设有两坐标轴彼此平行的惯
狭义相对论 平直时空理论
狭义相对论（平直时空理论）
狭义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在1905年发表的题为《论动体的电动力学》一文中提出的区别于牛顿时空观的新的平直时空理论。
“狭义”表示它只适用于惯性参考系。
这个理论的出发点是两条基本假设：狭义相对性原理和光速不变原理。
理论的核心方程式是洛伦兹变换（群）（见惯性系坐标变换）。
狭义相对论预言了牛顿经典物理学所没有的一些新效应（相对论效应），如时间膨胀、长度收缩、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。
狭义相对论已经成为现代物理理论的基础之一：一切微观物理理论（如基本粒子理论）和宏观引力理论（如广义相对论）都满足狭义相对论的要求。
这些相对论性的动力学理论已经被许多高精度实验所证实。
狭义相对论不仅包括如时间膨胀等一系列推论，而且还包括麦克斯韦－赫兹方程变换等。
狭义相对论需要使用引入张量的数学工具。
狭义相对论是对艾萨克·牛顿时空理论的拓展，要理解狭义相对论就必须理解四维时空，其数学形式为闵可夫斯基几何空间。
现在对于物理理论新的分类标准，是以其理论是否是决定论来划分经典与非经典的物理学，非量子理论都可以叫经典或古典理论。
在此意义上，狭义相对论仍然是一种经典的
理论。