爱因斯坦相对论的基本内容？越简单越好

爱因斯坦相对论的内容~

相对论是一种哲学观点。认为世界上一切都是相对性的，没有绝对的事物。同时认为没有相对性就没有事物。比如，没有高就没有矮，没有快就没有慢，没有大就没有小，没有反就没有正。

把相对论与物理学相结合就是相对论物理学，我们现在常简称相对论。
相对论是站在相对性角度上对物理学的解释。主要分为狭义相对论和广义相对论两大部份。其实是一个理论的两种表达方式。狭义相对论是相对论的微分形式，广义相对论是相对论的积分形式。

理解相对论必须建立牢固的相对性观念，否则常常会走入死胡同。中如出现各种所谓的悖论。

有人说：“一个物体以接近光的速度运动时，它的时间会变慢。”相信这句话很多人都听到过。
但是，这句话本身不是相对论中的内容。

相对论中最重要的概念就是相对性，没有相对就没有意义。“一个物体以接近光速运动”，凭什么呢？一个物体的速度凭什么说接近光速？

速度是两个物体相对距离变化快慢的物理量，一个物体不存在速度的问题。
比如地球，谁能说出来地球在宇宙中的速度是多少？相对人走的速度可以是1.3米/每、相对汽车的速度可以是13米/秒、相对对飞机可以是130米/秒、相对卫星可以是8000米/秒、相对流星可以是80000米/秒……，地球的速度是多少？

只有确定了和哪个物体相对比才有速度的概念，单说一个物体的速度快和慢有什么意义呢？可以说地球的速度是任意的。而且由此也知道，任何一个物体的速度都是可以任意指定的。

光速不变：光相对于一个物体的速度是一个恒定值，很多人不理解，为什么不能和物体的速度相叠加？知道一个物体的速度是任意值了，就知道为什么不能叠加了。如果能叠加，那么，一个物体的速度是任意值，光速不是也就变成任意值了吗？

相对性原理还提示了一个问题，相比较才有意义，而意义是确定的。
比如两个物体相对速度是v ，V只有在这两个物体之间才有意义任何其他物体上看到的情况都是假象。但是，在一个物体上看到的情况是无法用任何方法来证明真实性的。因为本来就没有绝对的数值。



我们最常用的一个相对论公式就是 t'＝t×√(1－v²/c²)，其中的√(1－v²/c²) 叫做洛伦兹因子（或相对论因子）。
上面的图中：A是一个相对O以v 的速度作匀速直线运动的系统，B是A系统上的一点。当A点与O点重合的时刻，一光子从A射向B。
在A看：距离是ct' ，在O看：距离是ct ，并且A 在t 时间内移动了vt 距离。
三个距离的关系是：(ct')²＋(vt)²＝(ct)²，把t' 解出来就得到了 t'＝t×√(1－v²/c²)。

从公式上看，假如人们站在O上看，看到的时间一定是t ，显然t' 比t 变慢了。
但是从图上看会发现，v的大小只影响ct ，对ct'没有任何影响。
也就是说，相对速度影响了对相对高速运动的物体上的时间的测量，测量值变长了，相对的说就是那个物体上的时间变短了。
因为我们没有任何方法测量出那个相对我们高速运动的物体上的时间。只能依靠上面的变换间接得到。
由于光速不变，时间变慢的结果就一定会导致距离变短。

上面就是狭义相对论的主要内容。
理解了这一点就不会再搞出什么所谓的悖论来说某双生子一个在飞船飞行一个在一地球等，回来后岁数不同了。测量到的数据是相对的，与对方“实际”数据是不同的，看到他的时间变慢了，他自己并不变慢，不会因为你看到的情况而改变。就像一个人离你很远的时候你看到他变小了一样，不能因此说等他回来时他就进不了他家了（因为他在远处看他家也很小）。当距离近了的时候一切就都改变了，当速度降下来的时候，相对速度趋于相等时（静止时），测量的误差也接近0了。

狭义相对论是相对论的微分形式，上面的图中，应该说只在ct'→0，ct→0，vt→0的条件下才成立。




如上图：B相对A是匀速直线运动的，速度是v ，但是相对A的距离却是非线性的。
就是说：距离/时间不是常数。只在时间无限短的dt 时刻才可以看作是真正的匀速直线运动。

广义相对论是相对论的积分形式。一切物理结果都是所有因素的累计结果。就是每微分点的值相加的总和。
用数学方法推导是很复杂的，而且在这里也很难打出复杂的公式。因此我们仅从物理意义上说一下广义相对论的主要内容。

有人说在广义相对论中，F＝ma这个经典物理学中最重要的公式不再成立，那是对相对论的误解。
相对论并不是推翻了物理学，而是把物理学推向了更高的层次。是对经典物理学的发展。
在广义相对论中，F＝ma依然成立，但是内容增加了。

1、加速度与引力场等价：
把上面的公式变换一下就得到了：a＝F/m，左边是加速度，右边是引力场强度，即“单位质量所受的引力”。公式的意义就是：加速度与引力场是等价的。

2、质能公式：F＝ma，功是能量的转化量，所以两边同乘上距离就是能量。E＝FS＝maS=mv²。但是，前面说过，一个物体不存在速度的概念，而一个物体具有的全部能量却是固定的，所以这里的速度v 一定是相对任何物体都不会变化的恒定值，那么只有光速才是恒定的。所以，质能公式就是：E＝mc²。

3、时间变慢：
加速度是速度的变化率。a=dv/dt，积分后得到a＝v/t。变换一下得到t=v/a。这里又有一个v，同样的，单独对一个物体来说，没有速度概念，这里的速度是一个对一切物体恒定不变的值——光速c。所以公式就是 t=c/a，即时间与引力场强度（或加速度）成反比，加速度越大，时间越慢。

4、
虫洞：
从t=v/a可以看到，当a为0时，就是引力场强度是0的时方，时间无限快。人们把宇宙中引力场为0的地方称作虫洞。相对虫洞来说，任何其他地方的时间都是无穷慢的，因此理论上感觉在虫洞中瞬间就可以到达宇宙中的任何地方。

5、奇点：
相反，人们把宇宙中引力场强度无穷大的地方称作奇点。在奇点处，时间静止。由于时间静止，在那里的任何物体也都是静止的（或不存在）。根据四维空间的意义，时间为0的物体不存在，也就是从来没有过的东西不存在。

相对论的贡献：
相对论是在人们试图找到绝对速度失败后，由爱因斯坦总结和研究了前人的实验和理论后，在经典物理学的基础上创立的现代物理学说。
当人们测量绝对速度时发现，不仅测量不到绝对速度，更要命的是发现了一个足以让经典物理学崩溃的现象，光速不能和速度叠加。建立在理所当然的速度叠加原理上的一切力学规律竟然是错误的。物理界一片哗然，很多物理学家陷入混乱。甚至有人说物理学应该全盘推翻，重新建立新的体系。
首先，相对论的创立，重新确立了经典物理学在低小空间范围内的正确性和权威性，扶大厦于将倾。并且通过洛伦兹因子的引入，把经典物理学理论的适用范围推广到了广域的宇宙空间。
其次，相对论以其相对性原理，通过经典物理学的理论，为科学研究指明了方向。比如质能公式为核能的应用奠定了坚实的理论基础。
再有就是为人类探索宇宙空间提供了测量计算的理论依据。为人类太空科技打下了基础，为人类生活提供了新的方式。比如卫星定位，如果没有相对论时间换算的关系，GPS定位误差将达到数公里以上，完全失去了实用意义。

爱因斯坦相对论的主要内容是在经典物理学的基础上引入相对性理论，把经典物理学的适用范围扩展到大空间高速度领域。

在人们试图测量绝对速度的时候发现，不但无法测量绝对速度，而且还发现了一个让经典物理学几乎崩溃的事实：速度是不能叠加的。一直以来让人坚信不移的速度叠加原理竟然是错的，使所有建立在叠加原理基础上的物理理论都面临颠覆的命运。
在这个情况下，爱因斯坦总结了前人的理论和实验，在此基础上提出了相对论物理学，重新确立了经典物理学在低速度、小空间范围内的正确性和权威性，扶大厦于将倾，巩固了经典物理学的权威地位，并通过引入相对性原理把经典物理学推广到了广域的宇宙空间的应用范围。

很多人以为相对论推翻了牛顿力学，其实正相反，是相对论巩固和发展了牛顿力学。
相对论对经典物理学的发展主要体现在下面几点上：

1、光速不变原理，
这一原理的提出起源于麦克尔逊－莫雷实验，实验发现光速不能与任何速度相叠加。
这使物理学界一片哗然，因为延用了上百年让人坚住不移的速度叠加原理竟然是错的。
许多物理学家都在思考这个问题，有人说是实验的误差，也有人干脆说经典物理学需要全面推翻重建新的物理体系。

爱因斯坦站在相对性原理的角度，重新审视了这个实验，悟出了一个重要的道理：
单独一个物体不存在速度的概念（这是唯一与经典物理学不同的地方，但是经典物理学不排斥速度的相对性，比如伽利略变换就建立在速度的相对性上。）。
速度只在相对另一物体时才存在。也就是说：一个物体的“速度”与这个物体本身没有关系，而中由与这个物体没有关系（这里说的关系是对上面的物理规律的影响）的另一物体来决定的。比如地面上某一点的速度：可以是相对人走的速度，可以是相对汽车的速度，甚至可以是相对流星的速度……。参照系可以任意选取，选取什么为参照系对地球表面上任何物理现象都没影响。然而光速怎么可能会随着人们选择不同的参照系就乱改变呢？因此爱因斯坦提出了光速不变的假设，注意当时只是假设，是相对论的萌芽初斯的想法。

他发现，问题就出在相对性上面了。
速度是两个物体之间的距离变化的快慢关系。因此，只在两个物体之间有意义。第三个物体不能直接参与评价。比如说：A与B相对速度是A与B距离变化的快慢关系，与C无关，C和B的相对速度是C与B的关系，与A无关。A与C之间的相对速度只在AC间有意义，与B无关。
假如A看C和B的相对速度，其实看到的是A与B的速度和A与C的速度，而不是真正的B与C的速度。但是两个速度之间应该能找到一个变换关系来间接获得B与C的相对速度，爱因斯坦开始寻找这个变换关系。
爱因斯坦注意到了洛伦兹变换，这个变换在洛伦兹推导出来后已被束之高阁了数十年没人理会了。连洛伦兹本人也不认为有什么重要价值。
通过一系列的实验、数学推导和论证，爱因斯坦最终发现，洛伦兹变换正是他要找的那个速度之间的变换关系。
这个变换使爱因斯坦完成了他的相对论的基础理论，被称为狭义相对论。

2、加速度与引力场：
F＝ma，这是学过牛顿力学的人都能倒背如流的公式。在相对论中这个公式依然成立（有人说不成立了，那是对相对论的误解，相对论继承了除速度的叠加原理外的所有经典物理学的理论。）但是这一公式的内涵发生了扩充：a＝F/m，这是在相对论中的公式。意思是加速度等于引力场强度（单位质量所受的引力）。

3、质能公式：
在相对论中，一切都是相对的，没有相对就不存在速度的概念，速度是两个物体相对距离变化快慢的物理量。单独一个物体不存距离的问题，因此也就更不会存在距离的变化（速度）问题。
换句话说，单独一个物体的速度没意义，可以是任意值。就像0/0没意义一样，因为0×任意数都是0，所以0/0是任意数。

由于F＝ma，所以，质量转化成能量的公式就应该是：（两边乘距离S）FS＝maS，即E＝maS=mv²，但是，在相对论中，单独一个物体是没有速度概念的，所以这里的v一定是相对任何物体都恒定不变的值，那就是光速c。
换个角度来理解也可以，当m全部转化为能量时，m消失了，代之而来的是能量以光速辐射出去。所以得到质能公式为：E＝mc².

4、时间的相对性：
a＝v/t，t＝v/a，a是引力场，t是时间，v是什么？一个物体没有速度，唯一的速度就是相对光的速度。因此时间公式就是 t＝c/a，也就是说，时间与引力场强度成反比。

说明一下：原本有人认为这个公式前面应该有一个系数，因为 a＝dv/dt，其中v又是t的函数，积分后应该会有一个常数。导致很多科学家（包括爱因斯坦）都在寻找这个常数（称为宇宙常数），一直没有结果。
我在这里把那个常数去掉了。因为我认为，那个常数有可能就是1。套一下这个公式，我们发现我们的 1秒＝c/a的话，我们地球的加速度不是非常大吗？等于300000000牛顿/千克。
是的，我们相对太阳在旋转，相对银河在旋转，谁知道银河又在以什么样的速度绕什么地方旋转呢？而那个地方又在绕哪里旋转？我们在宇宙中所处的这个空间的引力场到底有多大谁又计算过呢？谁能证明不是300000000牛顿/千克？
我们用的质量单位是我们定义的，我们的力的单位也是我们定义的，我们的长度单位也是我们定义的，那么我们的时间不是也一样可以由我们来定义吗？我们把地球表面的引力场定义为g＝9.8牛顿/千克，我们为什么不能把我们所处的空间总引力场强度定义为 c/t ？

5、空间的弯曲：
空间按维数划分为：0维(点)，1维(线)，2维(面)，3维(立体)，4维(时空)
0维空间不会弯曲，没资格。
1维空间可以弯曲，但是需要在二维空间表达。
2维空间可以弯曲，但是需要在三维空间表达。
低维空间的弯曲要在高维空间表达。
时间是相对的，因引力场的强度而改变，因此，四维空间也必然会弯曲，但是四维空间的弯曲必须在五维空间才能表达。因此，我们无法直接体会时空弯曲的形象是什么样的。只能借助数学表达。那就是某个轴的长度发生了变化。
引力场强度决定了时间轴，所就使空间发生了弯曲。

狭义相对论中由于洛仑兹公式变换和麦克斯韦实验相矛盾而提出一种结合方法。
提出两个观点：
1不论光源相对我们做什么样的运动，光速相对我们的速度总是一个常数c。
2不论是什么样的参考系，都没有其特殊性。否定了绝对时空的存在，一切都是相对的！
因此导致出现一下结论：
1钟慢效应2尺缩效应3速度减慢效应和质量增加4动量变化5质能变换
1是指相对于静止参考系，在运动的参考系里时间拉长，里面的时间变慢。
2是指运动的物体相对速度方向缩短。速度越快，越明显
3速度其实在减慢，是一种相对性减慢，是因为质量在变大。
4动量发生了变换，与牛顿绝对时空观中动量不同。
5以此推导，质能变换。
广义相对论中解决引力问题：
是重力等效于一种，参考系向上做加速度运动的物理效应。
导致引力不是一种力，而是时空的扭曲。
两句话总结：物质扭曲时空，时空改变物质运动，

相对论能简单的了吗？

就是任何事物或者人面对面的相对，然后讨论，简称相对论。

1.光的速度是绝对的。
2.任何物理定理在一切的惯性系中都有相同的表达式。
得速度的增加能使时间变短，距离的减小。
完毕

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伊川县18227728089： 解释一下爱因斯坦相对论的内容? - ？
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伊川县18227728089： 爱因斯坦的相对论的具体内容 - ？
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伊川县18227728089： 爱因斯坦相对论的主要内容? - ？
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伊川县18227728089： 爱因斯坦相对论的内容是什么啊 - ？
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