524、歡樂求學記（2）相對論淺說 前言（1）修正版

           《相對論淺說》圖文彙編版

              前言

              1、狹義和廣義相對論

《狹義相對論》討論時空、質量與能量等問題。

它由愛因斯坦在荷蘭洛倫茲等人成就的基礎上，

於1905年提出。

它的提出是對牛頓時空觀等古典理論的拓展和修正。

愛因斯坦從相對性原理和光速不變原理出發，

建立了新的『時空觀』及『物質觀』。

之後，德國數學家閔科夫斯基（1864－1909年），

為『狹義相對論』提供了嚴格的數學基礎，

從而將『相對論』納入

帶有度量的四維時空的幾何結構中。

德國數學家閔可夫斯基（1864-1909）

在古典物理學中，

物體的運動被分成等速和加速運動兩種。

在《相對論》中也分成等速和加速運動兩種，

前者被納入「狹義相對論」；

後者歸屬「廣義相對論」。

《狹義相對論》講的是，

如果物體以接近光速的速度運動，會發生怎樣的事。

「狹義」指「觀測者不受重力及加速度影響」。

用稍為專業的話說，《狹義相對論》

是研究物體不受外力而處於『靜止』

或做『勻速直線運動』的狀態。

在《狹義相對論》中，高速運動的物體，

它的運動時間會變慢，長度會縮短，質量會增加

（不過，不接近光速運動的話，是絕對感覺不到這些變化的）。

如果加上重力和加速度，

觀測者在任何條件下觀測都能成立的『相對論』，

這就是《廣義相對論》了 。

《廣義相對論》研究物體的運動，

對時空等產生影響的情況，

比方說光子吧

『光子』雖無靜質量，但也屬物理學被研究的一種粒子），

如果在『大質量』的星體附近，空間會發生變化，

並且，光也會彎曲

（天文學家觀測到，

在重力很強的天體附近經過的光是彎曲的），

同時，時間也會變慢。

對於初學者，如果先不考慮『重力』

和『加速度』，這將更簡單。

就是說，《廣義相對論》更高級也更難，

所以，在下面的介紹里，

我們將以《狹義相對論》為主來進行學習。

由於《狹義相對論》

只是在『慣性系』這種

沒有『重力』和『加速度』影響的

坐標系中才能成立，

這種理論所包含的範圍是有限的，

愛因斯坦想把『重力』

和『加速度』也放進『相對論』里，

於是他就想出了以「等效原理」

為基礎的《廣義相對論》。

未完待續。謝謝閱讀。

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