愛因斯坦在1905年發表了狹義相對論,它徹底改變了我們對空間和時間的認知。這個理論基於兩個基本假設:物理定律對於所有勻速運動的觀察者都相同;真空中的光速對於所有觀察者都相同,無論他們處於何種運動狀態。從這些簡單的假設出發,可以得出許多驚人的結論:運動的時鐘走得更慢;運動的物體看起來更短;質量和能量是等價的,E=mc²;同時性是相對的;對於一個觀察者來說看似同時發生的兩個事件,對於另一個觀察者來說可能並非同時發生。
狹義相對論適用於以恆定速度運動的物體,特別適用於接近光速的運動。在日常速度下,這種效應可以忽略不計。一架以500英里/小時速度飛行的噴射機,其時間膨脹約為萬億分之一。但當速度達到光速的99%時,時間會顯著變慢,長度也會明顯縮短。無數實驗已經證實了狹義相對論的正確性。粒子加速器依賴它。 GPS衛星也必須對其進行校正。這個理論雖然不符合直覺,但它是正確的。它與量子力學並列為現代物理學的兩大支柱。
狹義相對論事實
- 出版於1905年。
- 公設。 物理學對所有慣性系觀察者都是相同的。光速是恆定的。
- 後果. 時間膨脹,長度收縮,E = mc²。
- 適用於. 恆定速度,尤其是在接近光速的情況下。
- 已通過粒子加速器、GPS、實驗確認。
狹義相對論與廣義相對論並不相同。狹義相對論研究的是等速運動,而廣義相對論研究的是加速度和引力。
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