Question

如何向高中生通俗的解释狭义相对论

Answer 1

先讲一个物理现象：如果你静止拿着枪射击，向前射击和向后射击，子弹速度一样。如果你骑着奔跑的马向前和向后射击，地面上看子弹的速度是向前射击的速度比向后射击的速度快，差值是2倍的马奔跑速度。这个好理解。
但是，19世纪末，科学家发现一个无法解释的现象，如果一个人在地面上用一个灯向前照向后照，光速是一样的，如果骑着马向前照向后照，当时的物理学家认为在地面上看应该是向前的光速快于向后的光速，可是实验结果是两个光速是一样的。更让人奇怪的是，在马背上测量向前向后的光速（以马为静止大地为运动）也是一样的。这在经典力学中是不可解释的。
爱因斯坦的相对论解释了这个实验。因为我们在经典力学中认为马上的时间和地面的时间是一样快，马上看到的地面的尺子长度和地面看到的同样的尺子长度是一样长。爱因斯坦的相对论对此提出了怀疑，在否定以上“不言自明”的常识基础上，推出了相对论。在相对论中，不同参照系中的时间和对同一个物体测量的长度是不一样的。
如果马是匀速跑动，这个问题就是狭义相对论，如果马是加速跑动，这个问题就是广义相对论。根据爱因斯坦的理论，不存在一个绝对静止的参照系（如大地），马背上的参照系和大地参照系不存在谁是静止谁是运动的问题，运动都是相对的。爱因斯坦的理论让惯性力，引力等等都在这个相对性理论中是自洽的。

Answer 2