Question

爱因斯坦是在什么情况下提出的相对论？就是说他为什么会想到提出相对论，是因为当时那一种原理不适用吗

Answer 1

16岁时，爱因斯坦就开始思考，若以光速追上光束，光看起来会是怎样的？一方面，它似乎应该是静止的电磁场，另一方面，电磁场似乎总应该是振动着的，不可能静止。也就是说，麦克斯韦的电磁理论中有个不变的光速，而当时的伽利略时空变换公式又要求光速是应该改变的。这是一个矛盾，爱因斯坦就为解决这一矛盾而最终提出狭义相对论。
提出狭义相对论后，爱因斯坦立即意识到牛顿的万有引力定律暗示引力的传播速度是无穷大的，而这与狭义相对论提出的光速为一切物质传播的上限速度直接矛盾；另外，狭义相对论已表明一切惯性系都是彼此平权的，爱因斯坦希望惯性系与非惯性系也能做到平权；还有，惯性质量与引力质量相等的事实在当时没有任何缘由也让爱因斯坦感到有必要深入探讨。在此背景下，他最终又提出了广义相对论。

Answer 2

爱因斯坦于1905 年创立相对论时，其核心是设定了两条原理：
（1 ）所有物理定律对一切处于匀速相对运动的参考系都有相同的形式；
（2 ）光速对一切处于匀速相对运动的参考系都有相同的值。
第一条原理在之前已经被庞加莱详细的讨论，所以不是假说。第二条原理则有些麻烦。爱因斯坦曾经分析了在两个地点的两个事件的“时间”和“同时性”的“物理”意义，以及运动物体长度测量的“物理”意义。两只相同结构的时钟放在A点和B点，光信号在时间t(A)从A发送，在时间t(B)到达B，又立即反射回A，在时间t’(A)到达A。t(A)，t’(A)和t(B)均按分别在A和B的时钟所示。校正B点的钟让两只钟同步，以致有t(B)= [t(A)+ t’(A)]/2。
呵呵，大家发现了吗？这里隐含着第二条原理。。。每个参考系在其系内的所有点都有同步的钟。在两个地点A和B发生的两个事件的同时性通过下式加以定义，即t(A)=t(B)这里t(A)，t(B)是A和B处同步的钟所示的时间。测量一个以恒速v运动的物体的长度，是同时采取物体的两个端点在量杆上的读数。因此，运动物体长度的测量包含着时间概念，即空间和时间的测量不是彼此无关的。
通过运用相对论的两条原理，爱因斯坦以一种非常简单的方式推出了洛伦兹变换，又得出斐兹杰惹—洛伦兹收缩，多普勒效应，菲涅耳公式等等当时为人所熟知的结果。
所以，某种程度上爱因斯坦确实引入了新的概念。但是他用新的概念，用严密的数学推导，证明了一系列当时已知的事实。所以，反过来也可以说这些事实证明了爱因斯坦的新的概念的正确性。这和关天的众多“著名”的科学家的文字游戏和概念游戏是不是有些不同呢？

Answer 3

光是电磁波，而电磁波在任何参照系中都不能静止不动。具体请参看麦克斯韦电磁理论。