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狭义相对论

浅谈狭义相对论

摘要:狭义相对论是由爱因斯坦在洛仑兹和庞加莱等人的工作基础上创立的时空理论,是对牛顿时空观的拓展和修正。爱因斯坦从光速不变原理出发,重新看待人们头脑中根深蒂固的伽利略变换所蕴含的绝对时空观,建立了崭新的相对论的时空观。

关键词:爱因斯坦狭义相对论时空观

一、历史背景

1865年以麦克斯韦方程组为核心的经典电磁理论的正确性已被大量实验所证实,但麦克斯韦方程狭义相对论基本原理组在经典力学的伽利略变换下不具有协变性。而经典力学中的相对性原理则要求一切物理规律在伽利略变换下都具有协变性。究竟是麦克斯韦方程不满足相对性原理,还是应当对麦克斯韦方程引入另一种变换?

早在电动力学麦克斯韦方程建立之日,人们就发现它没有涉及参照系问题。人们利用经典力学的时空理论讨论电动力学方程,发现在伽利略变换下麦克斯韦方程及其导出的方程(如亥姆霍兹,达朗贝尔等方程)在不同惯性系下形式不同,这一现象应当怎样解释?经过几十年的探索,在1905年终于由爱因斯坦创建了狭义相对论。

二、狭义相对论的基本假设

1905年爱因斯坦提出的狭义相对论建立在下面两条基本假设的基础上。

1.光速不变原理:在所有相对于光源静止或做匀速直线运动的惯

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