狭义相对论确实不太好理解,别着急,下面用比较通俗的方式帮你梳理一下。
首先,狭义相对论有两个基本假设。
第一个假设是相对性原理。简单说就是,物理规律在所有惯性参考系(大致可以理解为相对做匀速直线运动的系统)中都是一样的 。比如你在匀速直线行驶的火车里做物理实验,和在地面上做同样的实验,得到的物理规律是相同的。你在火车里抛一个小球,和在地面上抛小球,它们遵循的力学规律没有区别。
第二个假设是光速不变原理。不管你是静止的,还是在快速运动的物体上,测量到的真空中的光速都是一样的,大约是每秒 299792458 米。这和我们日常的观念很不一样。比如说,你站在地面上,一辆车以一定速度开,车上射出一束光,按我们平常想法,光相对于你的速度应该是车速加上光速,但实际上不是,你测量到的光的速度还是原来的光速 。
基于这两个假设,会产生一些神奇的效应。
一个是时间膨胀,也叫钟慢效应。就是运动的物体时间流逝会变慢。假如有一个高速运动的飞船,飞船里的人过了1年,可能地面上已经过了好几年了。
另一个是长度收缩。一个物体在它运动方向上的长度,对于静止的观测者来说会变短。还是以飞船为例,飞船在高速飞行时,在地面上的人看来,飞船在飞行方向上的长度比它静止时要短一些 。
还有质能等价,公式是E=mc² 。这个意思是质量和能量是可以相互转换的,质量蕴含着巨大的能量。像原子弹爆炸,就是因为有一部分质量转化成了巨大的能量释放出来。
你看看这样解释,对于狭义相对论有没有稍微清晰一点的感觉啦? |
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