爱因斯坦相对论-论动体地电动力学(中文版)
爱因斯坦与相对论
• 同时性的相对性：
– 如果是静止状态，Ａ，Ｂ两端同时闪电，中点 Ｍ处应当同时看到闪电．但整个系统在向右运 动，这时，处在Ｍ处的观察者是先看到Ｂ处的 闪电，再看到Ａ处的闪电．
T0：静止状态下的时间 T ：运动状态下的时间 S ：相对运动速度 C ：光速
10-5 10-3 0.1 0.25 0.5 0.75 0.9 0.99
观察者测得相对于他运 动的时钟时间长度 1.000 000 000 05 1.000 000 5 1.005 1.03 1.15 1.5 2.3 7.1
V1=0.999C
乙 甲 V2
• 电动力学的麦克斯韦理论预言: 电磁场中的任何扰动，比如一个带电物体运动引 起的扰动，一定会作为一个波以C（光速）通过电 磁场向外传播。 • 爱因斯坦预言：麦克斯韦理论像一切其他自然定 律一样，也服从相对性原理。由于光速是嵌在麦 克斯韦理论中，爱因斯坦得出结论：每一个观察 者都应该观察到每一束光都以速度C运动，无论观 察者状态如何。（光速不变原理）
• 1905年：
–爱因斯坦在德国《物理学年鉴》中发表5篇文章，其中 3篇有划时代成就。 –一篇关于“光电效应”，由于这篇文章，爱因斯坦在 1921年获诺贝尔奖。 –第二篇，关于“布朗运动”，爱因斯坦第一个用数学 方法解释“布朗运动”。 –第三篇，“论动体的电动力学”提出“相对论”。他 从同时性的相对性为突破口，建立全新的时间和空间 理论，并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以 完整的形态。
甲
甲
0.5 0 秒 0.25 0.75 T= 1
• 运用毕达Hale Waihona Puke 拉斯定律导出时间延缓公式：TS
(TC)2=(TS)2+(T0C)2 T=T0 /(1-S2/C2)1/2
论动体的电动力学(爱因斯坦)
论动体的电动力学爱因斯坦根据范岱年、赵中立、许良英编译《爱因斯坦文集》编辑大家知道，麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。
比如设想一个磁体同一个导体之间的电动力的相互作用。
在这里，可观察到的现象只同导休和磁体的相对运动有关，可是按照通常的看法，这两个物体之中，究竟是这个在运动，还是那个在运动，却是截然不同的两回事。
如果是磁体在运动，导体静止着，那么在磁体附近就会出现一个具有一定能量的电场，它在导体各部分所在的地方产生一股电流。
但是如果磁体是静止的，而导体在运动，那么磁体附近就没有电场，可是在导体中却有一电动势，这种电动势本身虽然并不相当于能量，但是它——假定这里所考虑的两种情况中的相对运动是相等的——却会引起电流，这种电流的大小和路线都同前一情况中由电力所产生的一样。
堵如此类的例子，以及企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。
我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。
由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。
“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。
这里所要闸明的理论——象其他各种电动力学一样——是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。
论动体的电动力学
狭义相对论爱因斯坦第二假设爱因斯坦第二假设--时间和空间伽玛参数宇宙执法者的历险宇宙执法者的历险--微妙的时间质量和能量光速极限广义相对论基本概念爱因斯坦第三假设爱因斯坦第四假设宇宙几何爱因斯坦第一假设全部狭义相对论主要基于爱因斯坦对宇宙本性的两个假设。
第一个可以这样陈述：所有惯性参照系中的物理规律是相同的此处唯一稍有些难懂的地方是所谓的“惯性参照系”。
举几个例子就可以解释清楚：假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸。
一个人从机舱那边走过来，说：“把你的那袋花生扔过来好吗？”你抓起花生袋，但突然停了下来，想道：“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使它到达那个人手上呢？”不，你根本不用考虑这个问题，你只需要用与你在机场时相同的动作（和力气）投掷就行。
花生的运动同飞机停在地面时一样。
你看，如果飞机以恒定的速度沿直线飞行，控制物体运动的自然法则与飞机静止时是一样的。
我们称飞机内部为一个惯性参照系。
（“惯性”一词原指牛顿第一运动定律。
惯性是每个物体所固有的当没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的属性。
惯性参照系是一系列此规律成立的参照系。
另一个例子。
让我们考查大地本身。
地球的周长约40，000公里。
由于地球每24小时自转一周，地球赤道上的一点实际上正以每小时1600公里的速度向东移动。
然而我敢打赌说Steve Young在向Jerry Rice（二人都是橄榄球运动员。
译者注）触地传球的时候，从未对此担心过。
这是因为大地在作近似的匀速直线运动，地球表面几乎就是一个惯性参照系。
因此它的运动对其他物体的影响很小，所有物体的运动都表现得如同地球处于静止状态一样。
实际上，除非我们意识到地球在转，否则有些现象会是十分费解的。
（即，地球不是在沿直线运动，而是绕地轴作一个大的圆周运动）例如：天气（变化）的许多方面都显得完全违反物理规律，除非我们对此（地球在转）加以考虑。
爱因斯坦三大定律公式
爱因斯坦三大定律公式
爱因斯坦是一位伟大的物理学家，他提出了三大定律，这些定律对我们理解自然界和宇宙的运行方式至关重要。
以下是爱因斯坦三大定律公式：
1. 相对论：E = mc
这个公式是爱因斯坦最著名的公式之一。
它表明质量与能量之间存在等价关系。
其中，E代表能量，m代表质量，c代表光速。
2. 光速不变原理：c = λf
这个公式表明光的速度是不变的。
其中，c代表光速，λ代表波长，f代表频率。
3. 相对论运动定律：E = 1/2mv / √(1 - v/c)
这个公式描述了质点的能量与速度之间的关系。
其中，E代表能量，m代表质量，v代表速度，c代表光速。
这些公式不仅帮助我们理解自然界和宇宙的运行方式，还在许多重要的技术领域有广泛的应用，如核能、半导体技术等。
- 1 -。
爱因斯坦 论动体的电动力学
爱因斯坦论动体的电动力学爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家之一，他的相对论理论为人类科学发展带来了一次革命性的突破。
在他的众多理论中，爱因斯坦的动体的电动力学论述是其闪耀光芒中的一个重要组成部分。
动体的电动力学是一门研究运动中的电荷和电磁场相互作用的学科，下面将从几个重要的角度介绍爱因斯坦对动体的电动力学的论述与贡献。
首先，爱因斯坦对相对论电动力学的理论构建做出了重要贡献。
他提出了四维时空的概念，并在其中引入了电磁四矢量，即同时包含电场和磁场信息的电动力学矢量。
这样，电动力学的公式与相对论的框架相协调，使得我们可以以一种统一的方式描述运动中的电磁现象。
爱因斯坦的相对论电动力学不仅在理论上有极高的准确性，而且在实验上也获得了广泛的验证，为后来的科学研究和技术应用提供了坚实的基础。
其次，爱因斯坦的动体电动力学给出了一个全新的视角来解释电磁现象。
他的理论告诉我们，电磁现象并不是在静止参考系中独立存在的，而是与观察者的运动状态有关。
具体来说，当观察者与电荷保持静止时，我们所感知到的电场和磁场是相对静止的；当观察者与电荷一同运动时，电场和磁场的强度和方向将会发生变化。
这种观点为我们理解电磁现象的本质提供了一种全新思路，并以实验事实的形式得到了证明。
此外，爱因斯坦的动体电动力学理论还对于相对论的发展起到了重要的指导作用。
他的论述引入了不变量的概念，即在相对论框架下，某些物理量在不同参考系中的取值都是相同的，例如电磁场的不变量是电磁张量。
这种取值不变性在物理学中具有重要的意义，它使得我们可以通过数学表达来描述自然界中的基本物理规律。
爱因斯坦对不变量的引入，开启了相对论在电动力学领域进一步发展的大门，也为后来量子场论等现代物理学理论的建立提供了重要的思想指导。
综上所述，爱因斯坦的论述与贡献使得动体的电动力学在相对论的框架下得到了深入研究和全面理解。
他的理论构建、新视角和对不变量的引入，都为我们认识电磁现象的本质和揭示自然界基本规律提供了重要的思考和指导。
爱因斯坦相对论ppt课件
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
狭义相对论
爱因斯坦的相对论认 为，光速在所有惯性参考 系中不变，它是物体运动 的最大速度。由于相对论 效应，运动物体的长度会 变短，运动物体的时间膨 胀。但由于日常生活中所 遇到的问题，运动速度都 是很低的（与光速相比）， 看不出相对论效应。
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“爱因斯坦奇迹 在年190”5年爱因斯坦发表了6篇划
时代的论文，分别为： 1.《关于光 的产生和转化的一个试探性观点》 2.《分子大小的新测定方法》 3.《热的分子运动论所要求的静液 体中悬浮粒子的运动》 4.《论动体的电动力学》：首次提 出了狭义相对论基本原理，论文中 提出了两个基本公理：“光速不 变”，以及“相对性原理”。 5.《物体的惯性同它所含的能量有 关吗？》 6.《布朗运动的一些检视》
第一、爱因斯坦用广义相对论解决了 长期悬而未解的水星近日点附加进动问题， 计算结果与观测符合得很好；
第二、预言了光线在太阳引力场中 会弯曲；
第三、预言恒星发出的光谱谱线由于强大 引力的作用会使其波长变长，也就是发生引力 红移。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
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狭义相对论的证明
1966年，科学家 在实验中测得μ子绕 圆形轨道高速运动时， 其平均寿命比在地面 上静止的μ子的平均 寿命长。1971年，科 学家们又观察到了放 在卫星上绕地球旋转 的原子钟比地面上的 原子钟走的慢得多的 现象。这些实验证明 了狭义相对论的正确 性，同时也就间接解 释了“双生子佯谬” 这个问题。
爱因斯坦的相对论原文（中文版）
爱因斯坦的相对论原文（中文版）爱因斯坦和相对论狭义相对论就是狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。
在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。
现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。
一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。
四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。
在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。
在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。
另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。
值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。
四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。
可以说至少它比牛顿力学要完美的多。
至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。
相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。
这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。
在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。
爱因斯坦与相对论
爱因斯坦与相对论黄烨关于光的性质，还有很多谜，直到现在也无法用科学解释。
光是怎样产生的？在空间如何传播？光怎样从物质出现？光是什么，是物质、振动、还是纯能？颜色是否为光必不可少？对于这许许多多的问题，科学已经作出了部分解释，但归根结底，这些问题尚未解答。
不过，20世纪初，在人们了解光、研究光的过程中，带来了物理学的两场革命，这就是相对论和量子论。
为建立这两个理论体系，许多科学家都作出了重要贡献，他们都是一些杰出的物理学大师，其中最为突出的是爱因斯坦。
爱因斯坦的学生时代艾伯特·爱因斯坦于1879年3月14日在德国小城乌尔姆出生，他的父母都是犹太人。
爱因斯坦有一个幸福的童年，他的父亲是位平静、温顺的好心人，爱好文学和数学。
他的母亲个性较强，喜爱音乐，并影响了爱因斯坦，爱因斯坦从六岁起学小提琴，从此小提琴成为他的终生伴侣。
爱因斯坦的父母对他有着良好的影响和家庭教育，家中弥漫着自由的精神和祥和的气氛。
和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了四岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。
六岁时他进入了国民学校，是一个十分沉静的孩子，喜欢玩一些需要耐心和坚韧的游戏，例如用纸片搭房子。
1888年进入了中学后，学业也不突出，除了数学很好以外，其他功课都不怎么样，尤其是拉丁文和希腊文，他对古典语言毫无兴趣。
当时的德国学校必须接受宗教教育，开始时爱因斯坦非常认真，但当他读了通俗的科学书籍后，认识到宗教里有许多故事是不真实的。
12岁时他放弃了对宗教的信仰，并对所有权威和社会环境中的信念产生了怀疑，并发展成一种自由的思想。
爱因斯坦发现周围有一个巨大的自然世界，它离开人类独立存在，就象一个永恒的谜。
他看到，许多他非常尊敬和钦佩的人在专心从事这项事业时，找到了内心的自由和安宁。
于是，少年时代的爱因斯坦就选择了科学事业，希望掌握这个自然世界的奥秘，而一旦选择了这一道路，就坚持不懈地走了下去，从来没有后悔过。
爱因斯坦 论动体的电动力学
爱因斯坦论动体的电动力学爱因斯坦：论动体的电动力学1. 引言在爱因斯坦的科学探索中，他最为人所熟知的是相对论和量子力学的贡献。
然而，除了这两个领域，爱因斯坦还为我们揭示了电动力学的新领域。
本文将重点探讨爱因斯坦对动体的电动力学的研究成果，并深入剖析这一领域的深度和广度。
2. 爱因斯坦对电动力学的贡献爱因斯坦在电动力学领域的主要贡献之一是他对电磁场和电动力学规律的重新解释。
他提出了一种新的观点，即电场和磁场是相互关联的媒介，它们可以相互转换，并统一成一个整体的电磁场。
这一观点引起了当时科学界的广泛关注，也为后来的电动力学理论提供了重要的基础。
3. 动体的电动力学理论为了更深入地理解动体的电动力学，我们需要先了解动体的基本定义和特性。
动体是指具有动能和动量的物体，其运动状态与周围环境产生的电场和磁场产生相互作用。
爱因斯坦从这一基本概念出发，对动体在电动力学中的行为进行了研究。
在他的研究中，爱因斯坦发现动体的运动会改变电场和磁场的分布，并且电场和磁场的变化会对动体的运动产生影响。
他提出了著名的洛伦兹力公式，描述了电场和磁场对动体的作用力。
这个公式为我们理解动体在电动力学中的行为提供了重要的数学工具。
4. 深度和广度分析在爱因斯坦的动体电动力学理论中，深度和广度都有着重要的意义。
深度方面，爱因斯坦通过对动体与电场和磁场相互作用的研究，揭示了它们之间的微妙关系。
他的理论为我们解释动体在电场和磁场中的运动提供了一个全新的视角。
他的工作深入探索了电动力学的本质，并且重新定义了动体的行为。
广度方面，爱因斯坦的动体电动力学理论不仅仅适用于经典物理学范畴，也与现代物理学的发展密切相关。
他的理论不仅为我们理解宏观世界中的电动力学现象提供了解释，而且对于微观世界的量子电动力学也有着深远的影响。
爱因斯坦的动体电动力学理论在广度上具有重要的意义。
5. 总结与回顾通过对爱因斯坦的动体电动力学理论的探讨，我们发现他对电动力学领域的贡献远不止于相对论和量子力学。
物理小论文--爱因斯坦的相对论
-Pt= -mc - mc= -2mc
负号对消
Pt=2mc
我们上面说了t是单位时间，也就是t=1，所以
P=2mc
利用列别捷夫的光压公式，
2E/c=P=2mc
约去2，两边乘以c
E=m· ;
这个推导是从网上看到的，可能有点问题，但个人却看不出具体问题，在此仅供参考。
爱因斯坦的质能公式是相对论最有意义的结果，包含了深刻的物理内涵。他把质量和能量用光速 联系起来，说明一定的质量相当于一定的能量。不能把质能关系理解成质量和能量的相互转化，而应理解为质量和能量是物质互相联系的两个基本属性。
静止能量是牛顿力学中没有的全新概念，它表明孤立的物体即使静止也同样具有能量，这能量包括物体内所有微粒的势能和动能等一切形式的能量，是物体内能的总和。它把先前的能量守恒和质量守恒完全的统一了起来。从这我们也可以看出爱因斯坦不愧是20世纪最伟大的科学家。
二、光速不变原理
光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。
想象一下，一个小球掉到镜面会对镜面施加一个压力，同样道理，一个光子打到镜面上会不会也有一个压力呢？在19世纪末，物理光学就清楚应该是有的，并把这种压力叫做光压。但是，光压的强度是如此的小，它根本不会把镜子推倒，所以，我们在日常生活中也就很难感觉到它的存在了。然而，太阳发出的光是那么的强，我们可以看到，它足以推动彗星的气体，使彗星在靠近太阳时产生一条长长的、耀眼的彗尾。
光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。
爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》(中文版)
爱因斯坦 .
第一部分 狭义相对论 ··············································································································4 1．几何命题的物理意义·······································································································4 2．坐标系 ······························································································································5 3．经典力学中的空间和时间 ·······························································································7 4．伽利略坐标系 ··················································································································8 5．相对性原理（狭义）·······································································································8 6．经典力学中所用的速度相加定理 ·················································································10 7．光的传播定律与相对性原理的表面抵触 ·····································································10 8．物理学的时间观 ············································································································12 9．同时性的相对性 ············································································································14 10．距离概念的相对性·······································································································15 11．洛伦兹变换 ··················································································································16 12．量杆和钟在运动时的行为 ···························································································19 13．速度相加定理 斐索实验 ·······················································································20 14．相对论的启发作用·······································································································22 15．狭义相对论的普遍性结果 ···························································································22 16．经验和狭义相对论·······································································································25 17．闵可夫斯基四维空间···································································································27
相对论 爱因斯坦提出的关于时空和引力的基本理论
相对论爱因斯坦提出的关于时空和引力的基本理论相对论（英语：theory of relativity）是关于时空和引力的理论，主要由爱因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。
相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。
相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。
不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非经典的=量子的”。
在这个意义下，相对论仍然是一种经典的理论。
狭义与广义相对论的分别传统上，在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系来作为狭义与广义相对论分类的标志。
随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显出其缺点——参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能反映问题的本质。
目前一般认为，狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力（弯曲时空），即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学。
用相对论的语言来说，就是狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。
狭义相对论爱因斯坦在他1905年的论文《论动体的电动力学》中介绍了其狭义相对论。
狭义相对论建立在如下的两个基本公设上：•狭义相对性原理(狭义协变原理):所有惯性参考系的重量相等，即物理定律的形式在任何惯性参考系中都是一样的。
这意味着，对于一个仍在实验室中的观察者和一个相对于实验室高速匀速运动的电子，物理定律是一样的。
•光速不变原理：真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的，这用几何语言可以表述为光子在时空中的世界线总是类光的。
也正是由于光子有这样的实验性质，在国际单位制中使用了“光在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离”来定义长度单位“米”（米）。
爱因斯坦发现相对论的过程
爱因斯坦发现相对论的过程
爱因斯坦发现相对论的过程可以追溯到1905年，当时他发表了一篇题为《论动体的电动力学》的文章，研究了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。
在文章中，爱因斯坦提出了著名的质能关系式E=mc²，揭示了质量和能量之间的联系。
在发现相对论之前，爱因斯坦对麦克斯韦的电磁场理论进行了深入的研究。
他发现电磁波是以光速传播的，并意识到这会对时间和空间产生深远的影响。
他开始思考如果物体以接近光速的速度运动，会出现什么情况。
爱因斯坦提出了相对论的两个基本假设：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，物理定律在所有惯性参照系中形式都保持不变。
光速不变原理则指出，光在真空中的传播速度对任何观察者来说都是相同的。
基于这两个假设，爱因斯坦发现时间和空间会随着物体运动的速度而发生变化。
当物体运动速度接近光速时，时间会变慢，空间也会收缩。
这就是相对论中的时间膨胀和长度收缩效应。
爱因斯坦还提出了质能关系式E=mc²，揭示了质量和能量之间的联系。
这个公式说明了物体以接近光速运动时，其质量会增加，而能量也会相应增加。
相对论的提出彻底改变了我们对时间和空间的理解，并对物理学产生了深远的影响。
它为后来的原子能、激光、粒子物理学等技术的发展提供了理论基础。
(整理)爱因斯坦相对论-论动体的电动力学中文版11
论动体的电动力学大家知道，麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。
比如设想一个磁体同一个导体之间的电动力的相互作用。
在这里，可观察到的现象只同导休和磁体的相对运动有关，可是按照通常的看法，这两个物体之中，究竟是这个在运动，还是那个在运动，却是截然不同的两回事。
如果是磁体在运动，导体静止着，那么在磁体附近就会出现一个具有一定能量的电场，它在导体各部分所在的地方产生一股电流。
但是如果磁体是静止的，而导体在运动，那么磁体附近就没有电场，可是在导体中却有一电动势，这种电动势本身虽然并不相当于能量，但是它——假定这里所考虑的两种情况中的相对运动是相等的——却会引起电流，这种电流的大小和路线都同前一情况中由电力所产生的一样。
堵如此类的例子，以及企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。
我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。
由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。
“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。
这里所要闸明的理论——象其他各种电动力学一样——是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。
对这种情况考虑不足，就是动体电动力学目前所必须克服的那些困难的根源。
正确解读论动体的电动力学
论动体的电动力学关键词：牛顿范式，非牛顿范式，自身的能量，放出的能量，垂直观测“所谓的相对论”爱因斯坦于1905年发表的《论动体的电动力学》，后来被学界称为“相对论”，因为这种理论依据的两条原理分别是：力学相对性原理和光速不变原理。
“事实上，爱因斯坦本来宁愿把他的理论称为不变量理论，而不称为相对论。
但是，相对论这个名称强加于他了。
他把它叫做‘所谓的相对论’表示了他的不快”（1）。
该理论提出没多久，闵可夫斯基在引入四维空时的几何做图描述方法时就指出：“相对论其实是基于‘绝对’空时的理论”（2）。
据此不难看出，“相对论”这个名称，与爱因斯坦写作《论动体的电动力学》的本来意愿并不相符。
经验带来的错误诠释十七世纪牛顿的引力论和十九世纪麦克斯韦的电磁理论，“在本质上是相互矛盾的”（3）。
实际上爱因斯坦写《论动体的电动力学》之初衷，是想把“力学相对性原理”推广到能够描述光电现象的规律；期望可以把牛顿和麦克斯韦的两种理论统一起来。
这篇文章的推导过程全部是严格放在“惯性系”框架内进行的。
最终得出的基本公式，依旧属于经典物理学的范畴；故而才有“这就是对于任何速度的多普勒原理”（4）这样的明确结论—— 于是，学术界就有了“狭义相对论属于惯性系，只有广义相对论才属于非惯性系”的传统认知；实际上这种说法就很值得商榷。
对《论动体的电动力学》这篇文章，必须把推导“过程”和“结论”严格区分开对待—— 因为在文章给出的普遍适用公式中，包含着一个“垂直观测”时不为0的“可观测量”。
由于在经典的力学相对性原理框架中，根本就没有这一项；足以说明正是这一项实现了反传统的“对经典的超越”。
但是，历来学者们却都没有意识到这种“超越”的真正意义；对于这个“垂直观测”时的可观测量，依旧是按照“惯性系”坐标变换的法则去诠释其物理意义—— 在原著中这个“可观测量”是当动系观测静系时变大（统称蓝移），就想当然地判定：静系观测动系时，肯定是变小（统称红移）。
爱因斯坦当年的论动体的电动力学
在电气力学上移动身体藉着A. 爱因斯坦1905 年六月30 日一般知道马的电气力学--当做通常目前了解--当适用於移动身体的时候,导致不似乎在现象中固有的不均匀。
采取, 举例来说,磁铁和一领导者的互惠电力学的行动。
observable 现象这里只有仰赖领导者的比较提议和磁铁, 然而习惯的视野引起在二个情形之间的一种锐利的区别或这些身体的一个或另一个是在提议中。
因为如果磁铁是在提议和领导者中休息,在那里在磁铁的neighbourhood 一个电场中用某明确的能源发生, 在领导者的部份是位于的地方产生涌流。
但是如果磁铁是静止的和在提议中领导者, 没有电场在磁铁的neighbourhood 中发生。
在领导者中，然而，我们找一个电动势,到哪一本来没有对应的能源, 但是给上升--假定二个情形的比较提议的平等讨论--到相同的路径和强烈的电流如被先前的情形电力量生产的那些。
这种种类的例子, 和不成功的尝试一起相对地发现地球的任何提议到那光媒体,'' 提议电气力学的现象和技巧没有持有财产对absolute 休息的主意符合。
他们宁可提议那,如同有已经被显示到小的量，电气力学的相同法律和光学的第一个次序将会对叁考的所有体格是有效的为哪一技巧的相等举行good.1 我们将会升起对假定的状态这个推测(意义将来将会被叫做吗那相对论的原则''),以及介绍另外的一个假定, 对～感到只有显然地不能和解先前者,即, 光总是被在空的空间方面以一明确的速度繁殖与～无关提议的状态c 那发出身体。
这二个假定移动被为静止的身体基於马的理论身体为电气力学的一个简单的和一致的理论达到足够。
介绍一发光的醚''当被发展的视野这里将不需要，将会证明因多余之故一完全地固定隔开''由于特别的财产提供,也不分配一个速度- 矢量到空的电磁程序发生空间的点。
被发展的理论被建立像- 一样的所有电气力学--在硬的身体运动学上，既然任何的如此理论的断言必须用在硬的身体(共纵线的系统) ，时钟和电磁的程序之间的关系做。
爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》(中文版)
（1）场 ························································································································70 （2）广义相对论的空间概念 ·····················································································73 （3）广义的引力论·····································································································76
附 录······································································································································54 一、洛伦兹变换的简单推导·······························································································54 二、闵可夫斯基四维空间（“世界”） ···············································································57 三、广义相对论的实验证实·······························································································58 （1）水星近日点的运动 ·····························································································59 （2）光线在引力场中的偏转 ·····················································································60 （3）光谱线的红向移动 ·····························································································62 四、以广义相对论为依为依据的空间结构 ······································································64 五、相对论与空间问题·······································································································65
爱因斯坦论运动物体的电动力学
论运动物体的电动力学A. Einstein1905 06 30众所周知麦克斯韦的电动力学——正如现在通常理解的——当应用于运动物体时，会导致不对称，使之无法揭示现象的本质。
比如，举个例子，磁体和导体的电动力学互易效应。
在这里可观察的现象仅仅依赖于磁体和导体的相对运动。
比如，如果磁体是运动的而导体是静止的，在磁体的周围会产生电场，伴随着某种确定的能量，在导体所在的地方就会形成电流。
但是如果磁体是固定的而导体在运动，在磁体的周围不会有电场。
然而，我们在导体中发现了电动势，虽然在其中并没有相应的能量来产生它，但是它会产生——假设所讨论的两种情况下的相对运动是相同的——和前一种情况下的电势所引起的相同路径和强度的电流。
这个例子，和想要发现地球相对于“光介质”的任何运动的失败尝试一起，表明电动力学现象和机械力学现象不同，并不具有与绝对静止观念相对应的性质。
它们其实表明了，正如已被小电荷一级近似所揭示的，同样的电动力学和光学定律在所有的参照系中都成立，对于它们力学方程都仍然有效。
我们将这个猜想（它的主旨后来被称作“相对性原理”）确立到基本假设的地位，并且同时引入另一个基本假设，它只是在表面上与前者矛盾，即，真空中的光速总是以确定的速度c传播，而与辐射物体的运动状态无关。
这两条基本假设足够建立一个简单而一致的，并且基于麦克斯韦的固定物体理论的关于运动物体的电动力学理论。
“光以太”的引入将被证明是多余的，因为这里要展开的观点并不需要一个具有特殊性质的“绝对固定的空间”，也不需要给在电动力学过程发生的真空的一点赋予一个速度向量。
将要展开的理论是基于——正如所有的电动力学——刚体的动力学，因此该理论的任何主张都与刚体间的关系（坐标系）、时钟和电动学过程有关。
当前的运动物体的电动力学所遭遇的困难的根本点，就在于对这些细节考察得不够充分。
I．动力学部分?1. 同时性的定义让我们设想一个坐标系，其中牛顿动力方程仍然有效。
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论动体的电动力学大家知道，麦克斯韦电动力学---- 象现在通常为人们所理解的那样一一应用到运动的物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。
比如设想一个磁体同一个导体之间的电动力的相互作用。
在这里，可观察到的现象只同导休和磁体的相对运动有关，可是按照通常的看法，这两个物体之中，究竟是这个在运动，还是那个在运动，却是截然不同的两回事。
如果是磁体在运动，导体静止着，那么在磁体附近就会出现一个具有一定能量的电场，它在导体各部分所在的地方产生一股电流。
但是如果磁体是静止的，而导体在运动，那么磁体附近就没有电场，可是在导体中却有一电动势，这种电动势本身虽然并不相当于能量，但是它一一假定这里所考虑的两种情况中的相对运动是相等的-------------------- 却会引起电流，这种电流的大小和路线都同前一情况中由电力所产生的一样。
堵如此类的例子，以及企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。
我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度C传播着，这速度同发射体的运动状态无关。
由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。
“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。
这里所要闸明的理论一一象其他各种电动力学一样一一是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。
对这种情况考虑不足，就是动体电动力学目前所必须克服的那些困难的根源。
一运动学部分§1、同时性的定义设有一个牛顿力学方程在其中有效的坐标系。
为了使我们的陈述比较严谨，并且便于将这坐标系同以后要引进来的别的坐标系在字面上加以区别，我们叫它“静系”。
如果一个质点相对于这个坐标系是静止的，那么它相对于后者的位置就能够用刚性的量杆按照欧儿里得几何的方法来定出，并且能用笛卡儿坐标来表示。
如果我们要描述一个质点的运动，我们就以时间的函数来给出它的坐标值。
现在我们必须记住，这样的数学描述，只有在我们十分清楚地懂得“时间”在这里指的是什么之后才有物理意义。
我们应当考虑到：凡是时间在里面起作用的我们的一切判断，总是关于同时的事件的判断。
比如我说，“那列火车7点钟到达这里”，这大概是说：“我的表的短针指到7同火车的到达是同时的事件。
”也许有人认为，用“我的表的短针的位置”来代替“时间”，也许就有可能克服由于定义“时间”而带来的一切困难。
事实上，如果问题只是在于为这只表所在的地点来定义一种时间，那么这样一种定义就已经足够了；但是，如果问题是要把发生在不同地点的一系列事件在时间上联系起来，或者说一一其结果依然一样一一要定出那些在远离这只表的地点所发生的事件的时间，那么这样的定义就不够了。
当然，我们对于用如下的办法来测定事件的时间也许会成到满意，那就是让观察者同表一起处于坐标的原点上，而当每一个表明事件发生的光信号通过空虚空间到达观察者时，他就把当时的时针位置同光到达的时间对应起来。
但是这种对应关系有一个缺点，正如我们从经验中所已知道的那样，它同这个带有表的观察者所在的位置有关。
通过下面的考虑，我们得到一种此较切合实际得多的测定法。
如果在空间的A点放一只钟，那么对于贴近A处的事件的时间，A处的一个观察者能够由找出同这些事件同时出现的时针位置来加以测定，如果.又在空间的B点放一只钟一一我们还要加一句，“这是一只同放在A处的那只完全一样的钟。
”那么，通过在B处的观察者，也能够求出贴近B处的事件的时间。
但要是没有进一步的规定，就不可能把A处的事件同B处的事件在时间上进行比较；到此为止，我们只定义了“ A时间”和“ B时间”，但是并没有定义对于A和B是公共的“时间”。
只有当我们通过定义，把光从A到B所需要的“时间”，规定为等于它从B到A所需要的“时间”，我们才能够定义A和B的公共“时间”。
设在“ A时间” t A，从A发出一道光线射向B，它在“ B时间”，t B。
又从B被反射向A，而在“ A时间” t'A回到A处。
如果tB tA t'A tB那么这两只钟按照定义是同步的。
我们假定，这个同步性的定义是可以没有矛盾的，并且对于无论多少个点也都适用，于是下面两个关系是普遍有效的：1.如果在B处的钟同在A处的钟同步，那么在A处的钟也就同B处的钟同步。
2.如果在A处的钟既同B处的钟，又同C处的钟同步的，那么，B处同C处的两只钟也是相互同步的。
这样，我们借助于某些（假想的）物理经验，对于静止在不同地方的各只钟，规定了什么叫做它们是同步的，从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。
一个事件的“时间”，就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示，而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的，而且对于一切的时间测定，也都是同这只特定的钟同步的。
根据经验，我们还把下列量值2ABct'A tA当作一个普适常数（光在空虚空间中的速度）。
要点是，我们用静止在静止坐标系中的钟来定义时间，由于它从属于静止的坐标系，我们把这样定义的时间叫做“静系时间”。
§2关于长度和附间的相对性下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义，如下。
1.物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竞是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
2,任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。
由此，得光速光的路程时间间隔这里的“时间间隔”，是依照§ 1中所定义的意义来理解的。
设有一静止的刚性杆；用一根也是静止的量杆量得它的长度是I.我们现在设想这杆的轴是放在静止坐标系的X轴上，然后使这根杆沿着X 轴向x增加的方向作匀速的平行移动（速度是v ）。
我们现在来考查这根运动着的杆的长度，并且设想它的长度是由下面两种操作来确定的：a ）观察者同前面所给的量杆以及那根要量度的杆一道运动，并且直接用量杆同杆相叠合来量出杆的长度，正象要量的杆、观察者和量杆都处于静止时一样。
b ）观察者借助于一些安置在静系中的、并且根据§1作同步运行的静止的钟，在某一特定时刻t ,求出那根要量的杆的始末两端处于静系中的哪两个点上。
用那根已经使用过的在这种情况下是静止的量杆所量得的这两点之间的距离， 也是一种长度，我们可以称它 为“杆的长度”。
由操作a ）求得的长度，我们可称之为“动系中杆的长度”。
根据相对性原理，它必定等于静止杆的长度 I 。
由操作b ）求得的长度，我们可称之为“静系中（运动着的） 杆的长度”。
这种长度我们要根据我们的两条原理来加以确定，并且 将会发现，它是不同于I 的。
通常所用的运动学心照不宣地假定了：用上远这两种操作所测 得的长度彼此是完全相等的，或者换句话说，一个运动着的刚体，于 时期t ，在几何学关系上完全可以用静止在一定位置上的同一物体 来代替。
此外，我们设想，在杆的两端（A 和B ），都放着一只同静系的 钟同步了的钟，也就是说，这些钟在任何瞬间所报的时刻，都同它们 所在地方的“静系时间”相一致；因此，这些钟也是“在静系中同步 的”。
我们进一步设想，在每一只钟那里都有一位运动着的观察者同它在一起，而且他们把§ 1中确立起来的关于两只钟同步运行的判据 应用到这两只钟上。
设有一道光线在时 间t A 从A 处发出，在时间 t B 于B 处被反射回，并在时间t'A 返回到A 处。
考虑到光速不变原理，我们得到:此处rAB 表示运动着的杆的长度 在静系中量得的。
因此， 同动杆一起运动着的观察者会发现这两只钟不是同不进行的， 可是处 tB tArAB c v t'A tB rAB c v在静系中的观察者却会宣称这两只钟是同步的。
由此可见，我们不能给予同时性这概念以任何绝对的意义；两个事件，从一个坐标系看来是同时的，而从另一个相对于这个坐标系运动着的坐标系看来，它们就不能再被认为是同时的事件了。
§3、从静系到另一个相对于它作匀速移动的坐标系的坐标和时间的变换理论设在“静止的”空间中有两个坐标系，每一个都是由三条从一点发出并且互相垂直的刚性物质直线所组成。
设想这两个坐标系的X 轴是叠合在一起的，而它们的Y轴和Z轴则各自互相平行着。
设每“一系都备有一根刚性量杆和若干只钟，而且这两根量杆和两坐标系的所有的钟彼此都是完全相同的。
现在对其中一个坐标系（k）的原点，在朝着另一个豁止的坐标系（K）的x增加方向上给以一个（恒定）速度v,设想这个速度也传给了坐标轴、有关的量杆，以及那些钟。
因此，对于静系K的每一时间t，都有动系轴的一定位置同它相对应，由于对称的缘故，我们有权假定k的运动可以是这样的：在时间t （这个“ t”始终是表示静系的时间），动系的轴是同静系的轴相平行的。
我们现在设想空间不仅是从释系K用静止的量杆来量度，而几也可从动系k用一根同它一道运动的量杆来量，由此分别得到坐标x , y, z和E,n,Z。
再借助于放在静系中的静止的钟，用§中所讲的光信号方法，来测定一切安置有钟的各个点的静系时间t。
同样，对于一切安置有同动系相对静止的钟的点，它们的动系时间T也是用§ 1中所讲的两点间的光信号方法来测定，而在这些点上都放着后一种［对动系静止］的钟。
对于完全地确定静系中一个事件的位置和时间的每一组值x , y ,z ,t，对应有一组值E,n,Z,T，它们确定了那一事件对于坐标系k的关系，现在要解决的问题是求出联系这些量的方程组。
首先，这些方程显然应当都是线性的，因为我们认为空间和时间是具有均匀性的。
如果我们置x' x vt，那么显然，对于一个在k系中静止的点，就必定有一组同时间无关的值X', y, z。
我们先把T定义为X', y, z 和t的函数。
为此目的，我们必须用方程来表明T不是别的，而只不过是k系中已经依照§ 1中所规定的规则同步化了的静止钟的全部数据。
从k系的原点在时间T 0发射一道光线，沿着X轴射向X',在T 1时从那里反射回坐标系的原点，而在T 2时到达；由此必定有下列关系：或者，当我们引进函数T的自变量，并且应用到静系中的光速不变原理：1x' X、X、0, 0, 0, t 0, 0, 0, t x', 0, 0, t2 c v c v c v 如果我们选取x'为无限小，那么：丄 1 _ _J _______2 c v c v t x' c t或者，2—2 0x c t应当指出，我们可以不选坐标原点，而选别的点做为光线的出发点，因此刚才所得到的方程对于x ' , y , z的一切数值都该是有效作类似的考查一一用在H轴和Z轴上一一并且注意到，从静系看来，光沿着这些轴传播的速度始终是c2 2，这就得到:—— 0y—— 0z由于T是线性函数，从这个方程得到：a t - --- 2 x'c此处a暂时还是一个未知函数，并且为了简便起见，假定在k的原点，当，T=0时，t =0。