《狭义与广义相对论浅说》
狭义与广义相对论探讨(三)
狭义与广义相对论探讨（三）作者：刘海军来源：《科技风》2021年第02期摘要：首次根据爱因斯坦提出的尺缩钟慢效应，扩展出同地异时、同时异地、异地异时随机事件的空间间隔和时间间隔在动系与静系中变化的数学函数表达式，指出这种情况下，时间和空间是相互独立的。
首次提出了等长的刚性量杆和等时的惯性系原点上的同步钟的原长和原时在所有的不同惯性系中都是相等的。
首次提出了，当无数惯性系的原点连续连接时的轨迹，和牛顿力学的质点在静系中的运动轨迹是一样的。
首次提出了，任何参考系都和静系是平权的，可以是匀速、变速、加速、减速、规则、不规则的;可以由一维扩展到二维和三维空间，其运动轨迹可以是任意形状的非闭合曲线和任意形状的闭合曲线。
首次提出对撞机的理论依据是错误的。
首次提出了隧道佯谬、车库佯谬、孪生子佯谬是错误的。
关键词：原长;原时;尺缩钟慢效应狭义相对论中最著名的效应是动尺变短和动钟变慢，即尺缩钟慢效应，下面我们看看，爱因斯坦是怎样阐述的。
1 尺缩效应爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》北京大学出版社科学元典从书/彩图珍藏版28页《量杆和钟在运动时的行为》是这样讲的：我沿着K′的x′轴放置一根米尺，令其一端（始端）與点x′=0重合，另一端（末端）与点x′=1重合。
问米尺相对于参考系K的长度为何？要知道这个长度，我们只须求出在参考系K 的某一特定时刻t、米尺的始端和末端相对于K的位置。
借助于洛伦兹变换第一方程，该两点在时刻t=0的值可表示为两点间的距离为：两点间的距离为：但米尺相对于K以速度v运动。
因此，沿着其本身长度的方向以速度v运动的刚性米尺的长度为：米。
因此刚尺在运动时比在静止时短，而且运动得越快刚尺就越短。
这就是爱因斯坦讲的尺缩效应的原始文献，我们还原他的推导过程：这个式子对于沿着K′的x′轴放置的一根米尺的任意长度都是适用的，因为运动不会改变参考系本身的空间间隔，所以对于K′的x′轴上的每一点的空间坐标都是适用的，任何时间都一样，就是说，与时间没有关系。
狭义与广义相对论浅说
4．伽利略坐标系-----------------------------------------------8
5．相对性原理（狭义）-----------------------------------------8
第二部分?广义相对论------------------------------------------29
18．狭义和广义相对性原理-------------------------------------29
19．引力场---------------------------------------------------31
五、相对论与空间问题-----------------------------------------65
（1）场------------------------------------------------------70
（2）广义相对论的空间概念------------------------------------73
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
（3）广义的引力论--------------------------------------------76
第一部分?狭义相对论
1．几何命题的物理意义
如何解释一下广义相对论和狭义相对论？
如何解释⼀下⼴义相对论和狭义相对论？这⾥只能简单介绍⼀下相对论，稍微了解⼀下这个理论的⼀些基本内容，毕竟没⼈敢说真正理解相对论啊。
在⼆⼗世纪初，爱因斯坦相继创⽴了狭义相对论和⼴义相对论，给经典物理学带来了变⾰，翻开了现代物理学的全新篇章。
狭义相对论在经典物理学中，时空是绝对的，但狭义相对论指出时空是相对的。
狭义相对论有两⼤基础：其⼀是相对性原理，物理定律在所有的惯性系中都是相同的；其⼆是光速不变原理，光速在所有的惯性系中保持⼀个恒定常数。
由此可以得出⼏⼤推论：1）动尺变短如果⼀根尺⼦以⼀定的速度运动，则观察者将会测量到这根尺⼦变得⽐静⽌的时候更短。
2）动钟变慢如果⼀个时钟以⼀定的速度运动，则在它之上的时间流逝速度将会变慢。
如果与静⽌的时钟相⽐，运动时钟⾛得更慢。
狭义相对论的时间膨胀效应表明，物体运动速度越快，时间流逝就越慢。
这个效应已在实验中得到证实，⽽且还被应⽤于全球定位系统。
3）质能⽅程从狭义相对论中还能导出著名的质能⽅程E=mc^2，这个公式揭⽰了质量和能量可以互相转换，它也是核反应的理论基础。
⼴义相对论⼴义相对论主要与引⼒有关，它揭⽰了引⼒的本质——即引⼒是物体弯曲时空的结果。
物体的质量越⼤，扭曲时空就越显著，表现出的引⼒作⽤就越强。
⼴义相对论预⾔了诸多现象：1）⿊洞如果物体的质量⼤到⼀定程度，它会极度扭曲时空，以⾄于连光都⽆法从中逃逸出来，这就是⿊洞。
2）⼴义相对论的时间膨胀效应时空扭曲的程度还会影响时间的流逝速度。
时空扭曲越显著，引⼒场越强，时间流逝速度就越慢。
这个效应已在实验中得到证实，⽽且还被应⽤于全球定位系统。
3）引⼒波两个⼤质量天体互相接触，会在时空中产⽣显著的涟漪，它以光速向外传播，这就是引⼒波。
在去年年初，引⼒波已经被直接探测到。
简⽽⾔之，⼴义相对论可以借⽤著名物理学家约翰·惠勒的⼀句名⾔来概述：物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。
以上是关于狭义相对论和⼴义相对论的简单介绍，想要深⼊了解可以去看⼀些相关专著，或者直接去拜读爱因斯坦的原著。
20世纪影响世界的十本书
1. 梦的解析
作者: [奥地利] 弗洛伊德
出版社: 国际文化出版公司
2. 全球通史（第7版上册）作者: [美] 斯塔夫里阿诺斯
出版社: 北京大学出版社
3. 狭义与广义相对论浅说
作者: [美] 爱因斯坦
出版社: 北京大学出版社
4. 太阳照样升起
作者: 厄内斯特.海明威
出版社: 武汉测绘科技大学出版社
5. 就业、利息和货币通论
作者: 约翰·梅纳德·凯恩斯
出版社: 商务印书馆
6. 存在与虚无
作者: [法] 让-保尔·萨特
出版社: 生活·读书·新知三联书店
7. 在路上
作者: [美] 杰克·凯鲁亚克
出版社: 上海译文出版社
8. 寂静的春天
作者: [美]蕾切尔·卡森
出版社: 上海译文出版社
9. 时间简史
作者: [英] 史蒂芬·霍金
出版社: 湖南科学技术出版社
10. 未来之路
作者: 比尔・盖茨
出版社: 北京大学出版社。
狭义与广义相对论浅说
《狭义与广义相对论浅说》李醒民中国科学院大学作为思想家，爱因斯坦的以开放的世界主义、战斗的和平主义、自由的民主主义、人道的社会主义为标志的社会政治哲学，以及远见卓识的科学观、别具慧眼的教育观、独树一帜的宗教观，无一不是人类宝贵的思想遗产，它们将会成为21世纪“和平与发展”主旋律中的美妙音符，永远充当社会进步和文明昌盛的助推器。
他的科学哲学是由五种要素——温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论——构成的独特而绝妙的多元张力哲学。
在这个兼容并蓄、和谐共存的哲学统一体中，这些不同的乃至异质的要素相互限定、珠联璧合，彼此砥砺、相得益彰，保持着恰如其分的“必要的张力”，从而显得磊落轶荡、气象万千。
他的探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学方法、形象思维等科学方法论别出机杼，所向披靡。
他关于科学的客观性、可知性、统一性、和谐性、因果性、简单性、不变性等的科学思想涵义深邃，意蕴隽永。
它们是19和20 世纪之交科学哲学和科学方法论的巅峰——以马赫、庞加莱、迪昂、奥斯特瓦尔德、皮尔逊为代表的批判学派——之集大成和发扬光大，是现代哲学的思想奇葩和智慧结晶，从而在哲学史和思想史上浓墨重彩地大书一笔，成为世人取之不尽、用之不竭的精神宝藏。
爱因斯坦作为一个大写的人，他对生命的价值和人生意义的理解，他对真善美的不懈追求，他的独立的人格、仁爱的人性和高洁的人品，这一切形成了他的丰盈的人生哲学和道德实践，成为人类高山景行的楷模和人的自我完善的强大的精神力量。
在某种意义上，作为人的爱因斯坦比作为科学家和思想家的爱因斯坦还要伟大。
当他活着的时候，全世界善良的人似乎都能听到他的心脏在跳动；当他去世时，人们不仅感到这是世界的巨大损失，而且也是个人的不可弥补的损失。
这样的感觉和情愫是罕有的，一个自然科学家的生与死能在世人中间引起这样的感觉，也许在历史上还是头一次。
说到此处，我蓦然想起宋人钱惟演的《对竹思鹤》。
钱诗云：“瘦玉萧萧伊水头，风宜清夜露宜秋。
狭义与广义相对论浅说阅读随笔
《狭义与广义相对论浅说》阅读随笔一、相对论背景介绍在人类对物理世界的认识历程中，人们一直在寻求统一且符合逻辑的宇宙法则。
牛顿力学在很长时间内被认为是解释物质运动和相互作用的最好理论，随着物理学的发展和研究的深入，人们逐渐发现了某些难以解释的现象和问题，比如在微观领域的量子力学问题和高速运动情况下的理论问题。
这样的探索与研究为相对论的诞生奠定了基础，特别是在人类科技发展初期关于光速的追求，提出了新的时空观念。
由此产生的问题刺激了人们对时间和空间观念的反思，引发了科学界对物理学理论的一次重大革命。
在这样的背景下，爱因斯坦的相对论应运而生。
狭义相对论，首次打破了牛顿力学中的绝对时空观，提出了空间与时间的相对性。
它强调了宇宙的自然法则与物理定律在任何惯性参考系下都保持一致的特性，并以光速作为其核心参考量度标准。
该理论的核心思想是：物理定律在所有惯性参照系中都是等价的。
通过此理论我们得以对时间和空间的测量产生了全新的理解，在这一基础上构建的宇宙观让人们重新认识了时间和空间的相对性特征以及物体在高速运动下的物理表现。
这为后续研究开启了新的视角和路径，对于进一步推动物理学的进步有着不可磨灭的贡献。
而广义相对论则进一步扩展了狭义相对论的理论框架，引入了引力场和曲率空间的概念，揭示了引力是如何影响时空结构的。
广义相对论不仅解释了引力的一些现象，而且深化了我们对宇宙的认知和物质之间相互作用的理解。
因此这一理论自诞生以来引起了巨大的反响和研究热潮，进一步推进了物理学和人类对宇宙的认知进程。
相对论是一个融合了时间和空间观念、对运动规律和引力理论进行全面改革的重大理论体系。
在阅读过程中更是带来了无尽深思以及对自然的无限好奇及崇敬之感的提升。
二、狭义相对论详解在深入阅读《狭义与广义相对论浅说》狭义相对论作为全书的核心内容之一，引起了我极大的兴趣。
这一章节详细阐述了狭义相对论的基本原理和核心概念，为我揭示了时空相对性的神秘面纱。
狭义相对论浅说
狭义相对论浅说时光，每想起这个词都有种要对古人顶礼膜拜的冲动。
难道古人在很久之前就知道时和光有什么必要的联系吗？某个地方，一个十岁的孩子在期望星空，不断的遐想。
如果我的速度与光一样会怎么样？我会看到光变成一个个波吗？直觉和麦克韦斯方程组可以知道，这是不可能的。
如果一辆车以光速行驶会怎么样？会坏的，众人答道。
他没理睬。
如果一辆车以光速行驶，出发点有一块表，则表上反射上光将不能追上这辆车，车上的人只能看到出发那一刻日表的示数。
对他来说，时间就像停止了一样。
这一思考过程在这个十岁的孩子脑海里迅速的完成了。
这孩子将来肯定不一般。
十年后，1905年6月。
记住这个时间，它很伟大，可以说有划时代的意义，甚至能与1687年7月牛顿的《自然哲学的数学原理》出版相提并论。
十年前那个小孩子已经满腹经纶了。
这年，他一口气发表了6篇论文，具有划时代的意义。
《关于光的产生和转行的试探性观点》；《分子大小的新测定方法》；《热的分子运动论所要求的静液体中具浮粒子的运动》；《论动体的电动力学》；《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》；《布朗运动的一些检视》。
1905年6月这就是如雷贯耳的相对论诞生之时，从此开创了现代物理。
与量子力学并称为现代物理的两大支柱。
鄙人不才，在此和大家讨论一下较易懂的狭义相对论吧！（一）、光光对大家来说都不陌生，平时生活中经常见到光，也可以说我们平时见到的一切，都是光。
都是物体反射的光进入了我们的眼睛。
光的传播需要时间吗？不需要。
这个回答似乎很满足观测。
灯一开，整个屋子就亮了。
这似乎都是在同一时刻发生的。
我们的前人大都同意这个观点，甚至，著名物理学家、数学家开普勒、笛卡尔也是这么认为的。
但大家都知道光的传播是需要时间的。
证据如下：我们看到的太阳是8分钟之前的太阳，见到的月亮是1.3秒之前的月亮，见到一英里外的建筑是5微秒之前存在的，即使你在我一米之前，我看见的也是3纳诺秒前的你。
我们所见的一切都是过去。
——是不是有种淡淡的忧伤。
爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》
狭义与广义相对论浅说爱因斯坦.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 第二部分广义相对论29 18．狭义和广义相对性原理29 19．引力场31 20．惯性质量和引力质量相等是广义相对性公设的一个论据32 21．经典力学的基础和狭义相对论的基础在哪些方面不能令人满意34 22．广义相对性原理的几个推论35 23．在转动的参考物体上的钟和量杆的行为37 25．高斯坐标41 26．狭义相对论的空时连续区可以当作欧几里得连续区43 27．广义相对论的空时连续区不是欧几里得连续区44 28．广义相对性原理的严格表述45 29．在广义相对性原理的基础上解引力问题47 第三部分关于整个宇宙的一些考虑49 30．牛顿理论在宇宙论方面的困难49 31．一个“有限”而又“无界”的宇宙的可能性50 32．以广义相对论为依据的空间结构53 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（1）场························································································································ (70)（2）广义相对论的空间概念73 （3）广义的引力论76第一部分狭义相对论1．几何命题的物理意义阅读本书的读者，大多数在做学生的时候就熟悉欧几里得几何学的宏伟大厦。
爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》
爱因斯坦《狭义与广义相对论浅说》《狭义与广义相对论浅说》是爱因斯坦为中等知识水平的读者撰写的相对论普及性著作，具有较高的可读性。
这本书分为两部分：《狭义相对论》和《广义相对论》。
在《狭义相对论》部分，爱因斯坦介绍了狭义相对论的两个基本原理：相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出物理学定律在所有惯性系中是相同的，不存在一种特殊的惯性系，同时强调时间和空间观念都具有相对性。
光速不变原理则指出在所有的惯性系中，真空中光的速度具有相同的值。
《广义相对论》部分则更为深入和复杂，涉及引力场、惯性质量和引力质量相等、以及空时连续区的性质等内容。
爱因斯坦在书中以最简单、最明了的方式介绍了相对论的主要概念，并大体按照相对论实际创生的次序和联系来叙述。
此外，书中还增添了一些珍贵的图片资料，并在导读中较为详细地介绍了相对论创立的科学背景、思想脉络、理论意义等。
《狭义与广义相对论浅说》是物理学科中的重要经典著作之一，也是爱因斯坦亲自对他的相对论所做的大众化解释，有助于一般读者更加清晰地理解相对论的基本原理和思想。
爱因斯坦简介
当时，有两种针锋相对的观点。菲涅耳在1818年认为，地球是由极为多孔的物质组成的，以太在其中运动几乎不受什么阻碍。地球表面的空气由于其折射率近于1，因而不能或者只能极其微弱地曳引以太，可以把地球表面的以太看作是静止的。
（一）爱因斯坦的“幸运年”
1905年，是爱因斯坦的“幸运年”。是年，晴空响霹雳，平地一声雷——爱因斯坦在德国《物理学年鉴》17卷发表了著名的“三合一”论文，当时他还是瑞士伯尔尼专利局的一个默默无闻的小职员。
第一篇论文是《关于光的产生和转化的一个启发性的观点》，即光量子论文，写于1905年3月。爱因斯坦在其中大胆提出光量子假设：从点光源发出来的光束的能量在传播中不是分布在越来越大的空间中，而是由个数有限的、局限在空间各点的能量子所组成，这些能量子能够运动，但不能再分割，只能整个地吸收或产生出来。从这一假设出发，他讨论和阐释了包括光电效应在内的9个具体问题。这篇论文的确是“非常革命的”，它使沉寂了4年之久的普朗克的辐射量子论得以复活，并拓展到光现象的研究之中。它直接导致了1924年德布罗意物质波的概念和1926年薛定谔波动力学的诞生。
第二篇论文是《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》，即布朗运动论文，写于1905年5月。该论文指出古典热力学对于可用显微镜加以区分的空间不再严格有效，并提出测定原子实际大小的新方法。这直接导致佩兰1908年的实验验证，从而给世纪之交关于原子实在性的旷日持久的论争最终画上句号。
第三篇论文是《论动体的电动力学》，即狭义相对论论文，写于1905年6月。这篇论文并非起源于迈克耳逊-莫雷实验。它由麦克斯韦电动力学应用到运动物体上要引起似乎不是现象所固有的不对称作为文章的开篇，通过引入狭义相对性原理和光速不变原理两个公设以及同时性的定义，从而推导出长度和时间的相对性及其变换式，一举说明了诸多现象。
Principles of Optics光学原理
Principles of Optics马丁.加德纳写的《大众相对论》。
浅显易懂，用了很多的类比和例子，帮助理解一些相对论的原理和推论。
对双生子佯谬等问题有着详细而精辟的阐述，是入门的好书。
爱因斯坦本人写的《狭义和广义相对论浅说》。
由于是创立者本人所著，所以其中的每一句话都是理解相对论的关键，可谓句句精辟。
薄薄的一本小册子，却包含了相对论的精髓思想，和爱因斯坦考虑问题的方法。
忘记是谁写的《相对论导论》（中国人写的）。
是我在大学图书馆里面找到的，适合具有初步高等数学基础的读者。
该书用最简单的数学推导方式，加上大量的解释，来构建狭义广义相对论的结构。
从最基本的罗伦兹变换、质能方程，到广义相对论中的黎曼几何、场方程、自由粒子运动方程，都有详细的推导，而且浅显易懂。
本人印象最为深刻的是：该书在阐述狭义相对论处花了不少篇幅来解决双生子佯谬，而在讲述广义相对论后，加了一小段，就是用一个路径积分方程就解决了双生子佯谬，极具戏剧性。
可惜的是，本人仅存《大众相对论》，后两者都已经遗失。
我倒是欣赏赵峥教授的《黑洞与弯曲的时空6楼如果指的是"Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy"这本书，应该是Kip S. Thorne写的。
八卦以下Thorne及其相关的师承。
Kip S. Thorne是相对论届举足轻重的人物，他的学生里最出名的应该是Bernard Schutz(国外本科生相对论教材的首选"a first course in general relativity"的作者)，另外一个就是Clifford M. Will(实验检验相对论的专家，"Was Einstein right"的作者，繁体中文版“爱因斯坦错了吗?”)Kip S. Thorne是费曼的师弟，Thorne是相对论大牛，费曼是量子场论的大师，他们共同的老师是著名的John Wheeler，Wheeler一生培养牛学生无数，Robert M Wald和Charles W Misner也都是他的学生。
外国科学技术四大名著排行榜
自然哲学的数学原理（ 8 次） 狭义与广义相对论浅说（ 8 次） 科学革命的结构（ 6 次）
科学史（ 5 次）
血液循环论（ 5 次） 几何原本（ 4 次）
科学的社会功能（ 3 次）
人类的由来（ 生命的科学（ 生命是什么（
2 次） 2 次） 2 次）
实验医学研究导论（ 2 次）
《条件反射：大脑皮层生理活动研究》
（俄苏）巴甫洛夫（ 1849～ 1946）
上海文通书局 1953 年版，戈绍龙译，书名译为《大脑两半球机能讲义》 。
生理学专著。作者巴甫洛夫，俄国生理学家，高级神经活动的创始人。
由于在消化生理学方面的杰出成就，获 1904 年诺贝尔医学和生理学奖金。本书是
巴甫洛夫及其同事和学生 20 余年研究大脑两半球机能工作的总结。 共 23 讲，前附第 1、 2、
自然界的进化是通过自然选择实现的。归纳出进化论的三大要素：变异、遗传和选择。
达尔文在《物种起源》中提出的人是由猿变来的学说动摇了“上帝创世说”
，当时
遭到了教会的猛烈攻击。但攻击和诋毁无法湮没《物种起源》的价值，查尔斯・艾尔仁德的
话可以作为总结： “达尔文的著作对人类的思想发展诸方面，特别是生物学、心理学、社会
了《生命的科学》 。 《生命是什么》
（奥地利）薛定谔（ 1887～ 1961） 薛定谔，奥地利物理学家。因建立描述电子和其他亚原子粒子的运动状
态的波动方程，和狄喇克共获 1933 年诺贝尔物理学奖金。他不仅在物理学上卓 有建树， 而且多才多艺， 精通所有西方文化中的哲学和文学， 给儿童们写的科普读物是同类 作品中的佼佼者， 研究过古希腊的科学和哲学。 薛定谔几乎对自然科学和哲学的所有分支都 作出过重大贡献。
狭义与广义相对论浅说读后感
《狭义与广义相对论浅说》读后感当我翻开《狭义与广义相对论浅说》这本书时，我仿佛踏上了一段探索宇宙奥秘的旅程。
爱因斯坦的相对论，作为现代物理学的基石之一，一直以来都令人感到神秘而深邃。
而这本书，正是爱因斯坦亲自对自己的相对论所做的大众化解释，让我有机会一窥其奥秘。
阅读这本书的过程中，我深刻感受到了爱因斯坦对于科学的热爱和追求。
他以通俗易懂的语言，将复杂的相对论原理深入浅出地讲解给读者，让我对相对论有了更加清晰的认识。
同时，我也被爱因斯坦对于自然现象的敏锐洞察所震撼。
他通过对自然现象的观察和思考，提出了崭新的科学理论，改变了人们对宇宙的认识。
在书中，爱因斯坦详细阐述了狭义相对论和广义相对论的基本原理和应用。
狭义相对论主要涉及到的是时间和空间的关系，以及物质和能量之间的关系。
爱因斯坦提出了著名的质能方程E=mc²，揭示了物质和能量之间的等价关系。
这一理论的提出，不仅解释了许多自然现象，还为后来的核能研究和应用提供了理论基础。
而广义相对论则更加深入地探讨了引力的本质和宇宙的起源。
爱因斯坦认为，引力是由于时空弯曲而产生的。
这一理论不仅解释了引力的本质，还为后来的宇宙学研究提供了重要的思路。
通过阅读这本书，我深刻感受到了广义相对论的深远影响和意义。
书中还提到了一些有趣的现象和实验，如光速不变原理、引力透镜效应等。
这些现象和实验不仅验证了相对论的正确性，也让我对物理学产生了更加浓厚的兴趣。
《狭义与广义相对论浅说》中充满了深邃的思考和富有启示性的语句。
以下是对其中一些经典语句的解读：“常识是经验的总和，但它仅仅是事情的一小部分而已。
”这句话表达了爱因斯坦对于常识和经验的看法。
他认为，常识和经验虽然是我们认识世界的基础，但它们只是冰山一角，真正的宇宙比我们想象的要复杂得多。
这句话提醒我们，要保持开放的心态，不断探索和发现新的知识和理论。
“只有为别人生活，才是生活的值得。
”这句话展现了爱因斯坦的人道主义精神。
爱因斯坦在创立相对论的过程中
爱因斯坦在创立相对论的过程中1905年，爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第一篇文章后（即《论动体的电动力学》），并没有立即引起很大的反响。
但是德国物理学的权威人士普朗克注意到了他的文章，认为爱因斯坦的工作可以与哥白尼相媲美，正是由于普朗克的推动，相对论很快成为人们研究和讨论的课题，爱因斯坦也受到了学术界的注意。
1912年，爱因斯坦在联邦工业大学当上了教授，1913年，应普朗克之邀担任新成立的威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授。
在此期间，爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广，对于他来说，有两个问题使他不安。
第一个是引力问题，狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的，但是它不能解释引力问题。
牛顿的引力理论是超距的，两个物体之间的引力作用在瞬间传递，即以无穷大的速度传递，这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。
第二个是非惯性系问题，狭义相对论与以前的物理学规律一样，都只适用于惯性系。
但事实上却很难找到真正的惯性系。
从逻辑上说，一切自然规律不应该局限于惯性系，必须考虑非惯性系。
狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬，该佯谬说的是，有一对孪生兄弟，哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行，根据相对论效应，高速运动的时钟变慢，等哥哥回来，弟弟已经变得很老了，因为地球上已经经历了几十年。
而按照相对性原理，飞船相对于地球高速运动，地球相对于飞船也高速运动，弟弟看哥哥变年轻了，哥哥看弟弟也应该年轻了。
这个问题简直没法回答。
实际上，狭义相对论只处理匀速直线运动，而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程，这是相对论无法处理的。
正在人们忙于理解相对狭义相对论时，爱因斯坦正在继续完成广义相对论。
1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。
他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。
牛顿经典力学,狭义相对论和广义相对论的区别
牛顿经典力学，狭义相对论和广义相对论的区别全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：牛顿经典力学、狭义相对论和广义相对论，是物理学中三种不同的理论体系，它们各自描述了不同的物理现象，并且在不同的条件下适用。
本文将着重探讨这三种理论之间的区别，并且分别阐述它们的基本原理和适用范围。
牛顿经典力学是最早形成的物理学理论，由英国科学家牛顿提出并完善。
它描述了质点在受力作用下的运动规律，是我们日常生活中常见的力学原理。
牛顿力学的基本原理包括牛顿三定律和万有引力定律。
牛顿三定律指出，物体的运动状态会受到外力的影响，而且物体会以恒定速度直线运动、保持静止状态或者改变速度和方向。
而万有引力定律描述了物体之间的引力与物体间的质量和距离成正比。
在经典力学中，时间和空间是绝对不变的，物体的运动是按照绝对时间和空间来描述的。
狭义相对论是由爱因斯坦提出的物理学理论，是对牛顿力学的一种修订和扩展。
狭义相对论主要研究的是高速运动物体的运动规律，特别是在接近光速的情况下。
相对论的基本原理包括相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出，物理规律在所有惯性参照系中都是一致的，而光速不变原理则是认为光速在真空中的数值是恒定不变的。
根据狭义相对论，时间和空间是相对的，不同的观察者会有不同的时间和空间测量。
质量也随着速度的增加而增加，而且速度越接近光速，质量的增加越明显。
广义相对论是爱因斯坦后来发展的物理学理论，它是对引力的一种统一理论，描述了引力场的性质以及物质在引力场中的运动规律。
广义相对论的基本原理是等效原理和爱因斯坦场方程。
等效原理认为，惯性质量与引力质量是等效的，即质量会影响物体的运动轨迹。
爱因斯坦场方程则描述了引力场的几何性质和物体如何响应引力场。
广义相对论的一个重要概念是时空弯曲，即质量和能量会扭曲时空，形成引力场。
在广义相对论中，时空是弯曲的，质量和能量决定了时空的形状，物体在时空中运动的轨迹是沿着弯曲的时空线。
牛顿经典力学、狭义相对论和广义相对论是三种不同的物理学理论，它们分别描述了不同的物理现象和运动规律。
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
广义相对论和狭义相对论的基本假设
广义相对论和狭义相对论的基本假设广义相对论和狭义相对论是爱因斯坦在20世纪初提出的两个重要理论。
它们是现代物理学的重要基石，对于我们理解宇宙的结构和运动规律有着重要意义。
本文将简要介绍广义相对论和狭义相对论的基本假设和主要内容。
广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的一种描述引力的理论。
广义相对论的基本假设是：引力是由物质和能量的分布所决定的。
换句话说，物质和能量会弯曲时空，而弯曲的时空则会影响物质和能量的运动。
广义相对论将引力解释为时空的几何效应，物体在弯曲的时空中运动，就像在山谷中沿着弯曲的路径前进一样。
广义相对论的核心概念是时空的弯曲。
时空是一个四维的物理空间，包括三个空间维度和一个时间维度。
广义相对论认为，质量和能量会使时空产生弯曲，而弯曲的时空会影响物体的运动轨迹。
物体在弯曲的时空中运动时，会沿着一条曲线运动，这条曲线被称为测地线。
而质量和能量的分布则决定了时空的弯曲程度，从而决定了物体的运动轨迹。
狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的一种描述运动的理论。
狭义相对论的基本假设是：物理规律在所有惯性参考系中都是相同的。
这意味着，无论观察者是静止的还是运动的，物理规律都应该保持不变。
狭义相对论推翻了牛顿力学中的绝对时空观念，引入了相对性原理，即物理规律的形式在不同的惯性参考系中是相同的。
狭义相对论的核心概念是光的速度是一个常数。
根据狭义相对论的假设，光在真空中的速度是一个恒定不变的值，即光速。
这意味着，无论观察者是静止的还是运动的，无论光源是静止的还是运动的，光的速度都是不变的。
这个假设对于我们理解时间和空间的结构有着重要的影响，引入了著名的时间膨胀和长度收缩效应。
广义相对论和狭义相对论是两个相互关联的理论。
狭义相对论是广义相对论的特例，在弱引力场和低速运动的情况下，广义相对论可以退化为狭义相对论。
广义相对论则是狭义相对论的推广和拓展，它包含了引力和强引力场的描述。
广义相对论的核心方程是爱因斯坦场方程，它描述了时空的弯曲和物质能量的分布之间的关系。
大学生《狭义与广义相对论浅说》读后感学习
本文为word格式，下载后可编辑修改，也可直接使用大学生《狭义与广义相对论浅说》读后感大学生《狭义与广义相对论浅说》读后感【一】《狭义相对论》我中学就有耳闻，那时候虽然什么都不懂，只知道《狭义相对论》是很厉害的理论，也让我体会到了世界的奇妙，宇宙万物的高深，启发了我对科普知识的浓厚兴趣。
简洁来说狭义相对论有两条原理1.所有的物理定律在各个不同的惯性坐标系中都相同2.光速恒定不变E=MC2(平方)是根据这两条原理得出的，只是狭义相对论的一部分简单的讲就是除了物理定律和光速任何物质都是相对变动的，包括时间和空间。
最让我印象深刻的就是狭义相对论的时空观，它让我对物质世界的理解又到了一种层次。
俗话说“覆水难收“意思是倒出去的水很难再收回来，时间也是这样，时间流逝了就很难再回来。
但是爱因斯坦的相对论彻底的推翻了这些俗语，当达到光速的时候就有可能做得到穿越时空。
这些观点衍生出来了很多推论和假设，最出名和最让人感兴趣的就是双生子佯谬问题。
一对双生子A和B，A在地球上，B乘火箭去做星际旅行，经过漫长岁月返回地球。
爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时B将比A年轻。
许多人有疑问，认为A看B在运动，B看A也在运动，为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系，B要经历加速与减速过程，是变加速运动参考系，真正讨论起来非常复杂，因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。
如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了，只是要用到许多数学知识和公式。
在此只是用语言来描述一种最简单的情形。
不过只用语言无法更详细说明细节，有兴趣的请参考一些相对论书籍。
我们的结论是，无论在哪个参考系中，B都比A年轻。
为使问题简化，只讨论这种情形，火箭经过极短时间加速到亚光速，飞行一段时间后，用极短时间掉头，又飞行一段时间，用极短时间减速与地球相遇。
这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。
在地球参考系中很好讨论，火箭始终是动钟，重逢时B比A年轻。
狭义相对论和广义相对论的基本原理
狭义相对论和广义相对论的基本原理狭义相对论和广义相对论是现代物理学的基本理论之一，它们解释了时间、空间、质量和能量之间的关系。
以下是对这两种相对论的基本原理的讲解。
一、狭义相对论的基本原理狭义相对论是爱因斯坦在1905年提出的理论，它提出了一个与牛顿力学不同的观点，即光速在所有惯性参考系中都是常数。
这一原则被称为“光速不变原理”，它是狭义相对论的核心。
基于“光速不变原理”，狭义相对论提出了以下原则：1. 所有物理定律在所有惯性参考系中都是相同的。
2. 物体的质量随着速度的增加而增加，速度越快，增加的质量越大。
3. 时间和空间是相对的，没有绝对的标准。
4. 能量和质量是等价的，它们之间可以相互转化。
这些原则反映了狭义相对论的基本特征，它推翻了牛顿力学中的一些假设，如时间和空间的绝对性、万有引力的绝对性等。
狭义相对论为我们提供了更加准确和完整的描述物理规律的框架，同时也为后来的广义相对论的发展提供了基础。
二、广义相对论的基本原理广义相对论是爱因斯坦在1916年提出的理论，它是在狭义相对论的基础上进一步发展而来的。
广义相对论初衷是想解释引力的本质，它基于“等效原理”提出了新的物理规律。
广义相对论的基本原理包括：1. 等效原理：自由下落的物体在惯性参考系中运动是匀速直线运动。
2. 引力不是一种真正的力，而是由物体所在空间弯曲而产生的一种现象。
3. 时间和空间的弯曲程度受到物质分布的影响。
4. 光线会沿着最短路径传播。
这些原理反映了广义相对论的基本特征，它描述了物质的引力性质和空间的几何形态之间的关系。
广义相对论证明了狭义相对论中的“光速不变原理”是任何物质和能量影响的最高速度，同时也为黑洞、宇宙学等领域的研究提供了新的工具和思路。
狭义相对论和广义相对论是现代物理学中最基本的理论之一，它们提供了理解时空的新视角和解释物理规律的新方法。
【狭义相对论】狭义相对论建立在“光速不变原理”之上，它意味着在不同的参考系中，光的速度是恒定不变的。
狭义相对论 广义相对论的区别
狭义相对论广义相对论的区别狭义相对论和广义相对论是爱因斯坦相对论的两个重要分支，它们深刻地改变了我们对时空和引力的认识。
两者都对物理学和天文学产生了深远影响，但它们又有着不同的适用范围和解释能力。
在本文中，我将为您深入解析狭义相对论和广义相对论的区别，以便更好地理解这两个重要的物理学理论。
1.定位和范围狭义相对论主要研究的是惯性系内的物理现象，在相对静止的参考系内，描述时间和空间的变换。
而广义相对论更进一步，研究的对象是引力场，它描述物质和能量如何影响时空的弯曲。
狭义相对论更适用于高速运动和特殊情况下的物理现象，而广义相对论则适用于引力和弯曲空间时间的情况。
2.基本原理和假设狭义相对论建立在两个基本假设上：相对性原理和光速不变原理。
而广义相对论在这基础上加上了等效原理，即物体的自由下落和惯性运动是等效的。
这些基本假设和原理使得狭义相对论和广义相对论在描述时空和引力的方式上产生了本质的不同。
3.时空的描述狭义相对论中，时空被描述成四维的时空坐标系，其中时间和空间是统一的。
而广义相对论引入了弯曲时空的概念，通过引力来描述物体在时空中的运动。
这使得广义相对论能够描述黑洞、引力波等现象，而狭义相对论则不能。
4.引力的描述在狭义相对论中，引力被解释为物体在时空中的运动所产生的效应，而广义相对论将引力看作是时空的弯曲，描述为物体受力的结果。
这种对引力的不同解释带来了不同的预测和实验验证方式。
5.实验和应用狭义相对论和广义相对论的实验验证也有所不同。
狭义相对论的实验主要集中在高速运动以及质能转换上，而广义相对论的实验涉及引力场、星系结构和宇宙学模型等更为宏大的范围。
总结回顾通过以上分析，我们可以看到狭义相对论和广义相对论有着明显的区别。
狭义相对论主要关注高速运动和特殊情况下的物理现象，描述时空和引力的变换，而广义相对论则更进一步，揭示了引力场如何影响时空结构。
这两个理论的提出，推动了人类对时空和引力的理解向前迈进。
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