我們知道相對論分為兩類仅颇，一個是狹義相對論单默，一個是廣義相對論。
? ? ? ? 狹義相對論大體是速度越快時間越慢忘瓦，也可以說是極快的速度導(dǎo)致時間膨脹搁廓。
? ? ? ? 廣義相對論大體是質(zhì)量（引力）越大時間越慢，也可以說物體的引力場扭曲空間。
? ? ? ? 今天我來科普一下境蜕，狹義相對論蝙场，我會用最簡單，最基礎(chǔ)的方法說清粱年，人人都能聽懂售滤。狹義相對論是由愛因斯坦在1905年發(fā)表的一篇論文，名字叫《論動體的電動力學(xué)》台诗。我會把這篇論文中最基礎(chǔ)的知識解讀出來分享給你們完箩。
? ? ? ? 首先狹義相對論中有兩大假設(shè):1.光速不變原理2.相對性原理
? ? ? ? 1.光速不變是什么?就是說光速一直都是一個恒定的常數(shù)，光的速度為299792458m/s拉队，約為30萬米每秒弊知，這個我們都是知道的。我們也知道速度是可以疊加的粱快，比如說秩彤，我站在一個時速50m/s的列車上以5m/s的速度上跑動，對于地面上不動的人來說皆尔，我的速度就是55m/s呐舔。這就是速度可以疊加币励。
? ? ? ? 同樣如果我用5m/s的速度在地上跑動慷蠕，而另一個人以8m/s的速度在地上跑動，在我眼中食呻，那個人的速度是3m/s流炕，但按地上不動的人看來，他的速度是8m/s仅胞，這個我們也是都知道的每辟。
? ? ? ? 那么按照這個推斷，如果一速光從我身邊跑過干旧，在我眼里渠欺，它的速度就是(c－5)m/s[光速我們一般用c來表示]，而地上不動的人看到的光速還是c椎眯。
? ? ? ? 但其實這是錯的推斷挠将，根據(jù)光速不變原理。那速光在我眼前還是c编整，對地上不動的人來說也是c舔稀，就是說光速在任何人和任何速度面前都是一個恒定的常數(shù)，不管那些人是運動的還是不運動的掌测。
? ? ? ? 那么設(shè)想一下内贮，如果我也是一道光呢？那么我和我旁邊的那道光誰快?有人就會說了，既然我們倆速度一樣夜郁，那么我們倆肯定一樣快什燕，既然一樣快，那么我們倆相對于對方都是靜止的竞端，也就是說我們倆在對方眼里都是不動的秋冰，因為我們倆的速度一樣。
? ? ? ? 但事實并非如此婶熬，我前面說過了光速在任何人和任何速度面前都是一個恒定的常數(shù)剑勾，所以說在我眼中，那束光還是光速c赵颅，在那束光眼中虽另，我也還是光速c，我們相對于對方都是光速饺谬。由此可見捂刺，相對論的奇妙之處。
? ? ? ? 2.相對性原理是什么募寨？相對性原理其實非常簡單族展，它是意大利物理學(xué)家伽利略創(chuàng)造的。
比如說你被關(guān)閉在一個封閉的船艙里拔鹰，你想知道船是在行駛的還是靜止的仪缸。你無論做什么都不知道船的運動狀態(tài)，你想通過力學(xué)定律看看船是否在運動列肢，也就是想通過船是否加速和減速推測船是不是運動的恰画，如果船加速了或減速了，你就能感受到瓷马，并且知道它是運動的拴还。
? ? ? ? 但如果船是勻速運動的，你就推測不出來船是否是運動的欧聘。因為勻速運動和靜止都有同樣的性質(zhì)片林，靜止雖然沒有速度，但勻速運動的速度是勻速的怀骤，不變的费封，所以我們可以把靜止和勻速運動歸為一類。
? ? ? ? 所以說如果船是靜止或勻速的運動晒喷，你并不能判斷出來船是否是運動的孝偎，你無法感覺到船是否是運動的。唯一的辦法就是站在甲板上凉敲，看到水是否后退衣盾，你才能確定此時船是怎樣的運動狀態(tài)寺旺。總的來說就是物理定律在所有的慣性系中都是相同的势决。這就是簡單的相對性原理阻塑。
? ? ? ? 所謂慣性系，就是在一個參考系中果复，一個自由運動的物體陈莽，即一個無外力作用的運動物體，保持其原來相對于參考系為靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)虽抄，則將這樣的參考系稱作慣性系走搁。
? ? ? ? 狹義相對論的兩大基礎(chǔ)假設(shè)我已經(jīng)講完，下面我們來進入正題迈窟。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 鐘慢效應(yīng)
? ? ? ? 我們首先利用光速不變原理制造出來一個光鐘私植，一個簡單的光鐘有兩面鏡子組成，一束光會因為遇到鏡子而來回反射车酣，這個我們也都知道曲稼。我們將一束光在鏡子之間走一個來回所用的時間設(shè)為一個時間單位。因為光速不變原理湖员，所以光在其中往返一次的時間也會保持不變贫悄。
? ? ? ? 現(xiàn)在，我們把這個光鐘帶上一輛行駛的汽車娘摔，汽車?yán)锩娴娜丝催@個光鐘運動的一個時間單位所走的路程就是這兩面鏡子之間距離的兩倍窄坦。
? ? ? ? 但對于地面不動的人，這個光鐘里的光走的路徑就不一樣了晰筛，路徑是兩條斜線嫡丙。
? ? ? ? 因為光走的路徑變成了斜線，斜線的路程比原先直線的路程要長读第。所以說對于汽車?yán)锏娜藖碚f，光在光鐘里走的路線要比對于地面上的人來說光在光鐘里走的路線要長拥刻。
? ? ? ? 同樣時間怜瞒，相等速度，走過的路程卻不相同般哼，只能說明什么?這就說明汽車?yán)锏臅r間相對于外界的時間變慢了吴汪，所以汽車?yán)锏臅r間膨脹了！
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 尺縮效應(yīng)
? ? ? 那么現(xiàn)在蒸眠，汽車內(nèi)的人怎么測量車廂長度呢?這個很簡單漾橙，拿個刻度尺直接量就行了。但是對車廂外的人來說就比較麻煩了楞卡，因為汽車是在運動的霜运。但是你拿的刻度尺是靜止的脾歇。你必須在同一時間記下車頭和車尾的刻度尺讀數(shù)，然后你量下來就會發(fā)現(xiàn)淘捡，運動中的車汽比靜止的汽車在運動方向上要短藕各。
? ? ? ? 因為時間和速度相關(guān)，速度和動能相關(guān)焦除，動能和質(zhì)量相關(guān)激况，這樣推導(dǎo)下來，質(zhì)量也就不是原來的質(zhì)量了膘魄。所以說質(zhì)量會隨著速度增加而增加乌逐，然后結(jié)合動量和動能公式，就得到了大名鼎鼎的愛因斯坦質(zhì)能方程：E=MC2创葡。其中E指的是能量黔帕，M指的是質(zhì)量，C就是光速蹈丸。最后就是能量＝質(zhì)量×光速的平方成黄，由此我們可以想到，一個質(zhì)量很小的東西逻杖，也會含有巨大的能量奋岁，科學(xué)家們根據(jù)這個公式還發(fā)明了原子彈。
? ? ? ? 時間膨脹荸百、長度縮短闻伶、質(zhì)量增加，都可以按照「洛倫茲變換」推導(dǎo)够话。
? ? ? ? 按照洛倫茲變換的公式蓝翰，一旦物體到達了光速，時間將變得無窮慢女嘲、長度將變得無窮小畜份、質(zhì)量將變得無窮大，所以說狹義相對論中不允許光速的出現(xiàn)欣尼，超光速就更不用提了爆雹。
? ? ? ? 總的來說，運動中的物體在運動方向上時間會變慢愕鼓，長度會收縮钙态，質(zhì)量會增大。
? ? ? ? 我們今天講的這些都是建立在勻速或靜止的基礎(chǔ)上菇晃，正因如此册倒，所以才叫狹義相對論。另外磺送，狹義相對論中還有很多知識驻子，但也需要很多豐富的數(shù)學(xué)經(jīng)驗灿意，就比如它的核心，洛倫茲變換拴孤，我就不多在這里介紹了脾歧。如果有幸的話，我可以在以后講解一下廣義相對論的基本原理演熟。
