解讀狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的基本原理，其實(shí)相對(duì)論沒(méi)那么深?yuàn)W！

在我們這個(gè)時(shí)代的物理學(xué)家中，愛(ài)因斯坦將位于前列。他現(xiàn)在是，將來(lái)也是人類(lèi)宇宙中有頭等光輝的一顆巨星。很難說(shuō)，他究竟是同牛頓一樣偉大，還是比牛頓更偉大。不過(guò)，可以肯定地說(shuō)，他的偉大是可以同牛頓相比擬的。按照我的見(jiàn)解，他也許比牛頓更偉大，因?yàn)樗麑?duì)于科學(xué)的貢獻(xiàn)，更加深刻地進(jìn)人了人類(lèi)思想概念之中。——郎之萬(wàn)

郎之萬(wàn)

牛頓的相對(duì)性原理

如果在某個(gè)參考系中物體的運(yùn)動(dòng)滿足牛頓力學(xué)定律，那么在相對(duì)于此參考系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的任何其他參考系中，物體的運(yùn)動(dòng)也滿足牛頓力學(xué)定理。

換句話說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)的勻速直線運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生任何力學(xué)效應(yīng)。

牛頓

空間只不過(guò)是用以描述事物之間相對(duì)位置的一種方法而已。空間中沒(méi)有物質(zhì)存在，則空間沒(méi)有任何意義。——萊布尼茨

萊布尼茨

1860年，麥克斯韋總結(jié)電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律，得到了麥克斯韋方程組，建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論。之后，洛倫茲研究電磁場(chǎng)定理是否滿足牛頓的相對(duì)性原理，結(jié)果麥克斯韋方程組沒(méi)有伽利略變換下的協(xié)變性，例如，光在真空中的速度為c，與傳播方向、光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，與慣性系的選擇無(wú)關(guān)。這說(shuō)明在經(jīng)典時(shí)空觀和慣性系之間的伽利略變換下，電磁學(xué)不滿足牛頓相對(duì)性原理。

馬赫

狹義相對(duì)性原理

一切的慣性參考系都是平權(quán)等價(jià)的。

也就是說(shuō)，一切物理規(guī)律（除引力外）的形式在任何的慣性參考系中都是相同的。

質(zhì)能方程

光速不變?cè)?/p>

在任何參考系下，真空中的光速是恒定不變的。

關(guān)于空間是有限的還是無(wú)限的二律背反問(wèn)題，不能給出答案。因?yàn)檎麄€(gè)宇宙不能成為我們經(jīng)驗(yàn)的對(duì)象，我們既不能想象空間有一個(gè)邊界，亦不能想象一個(gè)無(wú)限的空間。——康德

康德

任何正確的物理規(guī)律都滿足于狹義相對(duì)性原理，而牛頓的引力理論是不滿足相對(duì)性原理的，說(shuō)明它不是嚴(yán)格的引力理論。無(wú)論是牛頓力學(xué)還是電磁理論等物理規(guī)律，都是在慣性系里的規(guī)律，在非慣性系不成立。換句話說(shuō)，對(duì)物理規(guī)律而言，慣性系和非慣性系是不平等的，即狹義相對(duì)性原理是有局限的。因此愛(ài)因斯坦把狹義相對(duì)性原理推廣到任意參考系，建立了關(guān)于時(shí)間、空間、引力的廣義相對(duì)論原理。

時(shí)間和空間的概念在日常生活中可能看上去很清晰易懂，但當(dāng)它們受到深?yuàn)W科學(xué)的審視時(shí)似乎充滿了荒謬，一切抽象推理因此充斥著矛盾。——休謨

休謨

等效原理

引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量是等價(jià)的，引力和慣性力是等效的。

即，一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參照系等價(jià)。

愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程

廣義相對(duì)性原理

一切參考系在描述自然定律時(shí)都是等效的。

換言之，在任何參考系中(包括非慣性系）物理規(guī)律都有相同的形式。任何物理規(guī)律都可以用與參考系無(wú)關(guān)的物理量表示出來(lái)。幾何語(yǔ)言描述為，任何在物理規(guī)律中出現(xiàn)的時(shí)空量都應(yīng)當(dāng)為該時(shí)空的度規(guī)或者由其導(dǎo)出的物理量。

愛(ài)因斯坦

愛(ài)因斯坦的狹義和廣義相對(duì)論開(kāi)拓了人類(lèi)思想的新境界，直接和間接地催生了量子力學(xué)的誕生，同時(shí)也將統(tǒng)一場(chǎng)論的世紀(jì)難題留給了未來(lái)。無(wú)論如何，他的思想如同他的理論一樣，已然在人類(lèi)歷史上留下了厚重的一筆。