Question

谁能给我讲解一下狭义相对论

Answer 1

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。 爱因斯坦以光速不变原理出发，建立了新的时空观。进一步，闵科夫斯基为了狭义相对论提供了严格的数学基础，
从而将该理论纳入到带有闵科夫斯基度量的四维空间之几何结构中。
基本论点

爱因斯坦发表了狭义相对论的奠基性论文《论运动物体的电动力学》。关于狭义相对论的基本原理，他写道：“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们规定如下：

1．物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。

狭义相对论
2．任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”

其中第一条就是相对性原理，第二条是光速不变性(人为假定的）。整个狭义相对论就建筑在这两条基本原理上。
原理解释

物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，即必须在某一个参考系下描述运动。

狭义相对论
伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，不知道整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。

著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理，光速不变原理。

由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变换，正因为光的这一独特性质，因此被选为四维时空的唯一标尺。
（详见http://baike.baidu.com/view/24944.htm）

追问

这你都知道，服了

Answer 2

物理学发展初期人们并没有认识到光的速度问题，以为光速是无穷大的，即任何两个地方看到的“同时”是绝对的。
但是随着物理学的发展，人们发现光是有速度的，这就带来了问题，“同时性”受到质疑。
比如，两个时钟如何能准确的校对呢？当一个时钟为0点整时，这个信息传达到另一个时钟是需要时间的，要准确的校准时钟必须知道光速，以便知道两个时钟信息交换需要的时间。
在绝对时空观的观念下，人们以为只要测量到光相对我们所在参照系的速度就行了，但是问题出现了。人们发现，测到的光速即不因发光体的速度而改变，也不因光接收器的速度而改变。
这完全不符合速度叠加的理论，但又是测量事实。
当理论与事实矛盾时，只能认为理论出了问题。
因此经典物理学的大厦在这一事实下摇摇欲坠，物理界一片哗然。
爱因斯坦总结了前人的理论和实验，抛弃了绝对时空概念，接受了实验结果光速不变的事实，并以此为基础创立了相对论物理学。

狭义相对论：
从理论上确定了惯性系间相互观测到的时间、尺度的换算关系。重新确立了经典物理学在低速度、小空间内的正确性。并通过引入洛伦兹因子把经典物理学理论拓展到高速度大空间领域的应用。

我们举个简单的例子来说明这种换算的意义：
假如一个人以光速运动（在相对论物理学出现前没人怀疑可以达到光速），看一下会出现什么情况。
假设距离是1千公里（这个长度随便设），你在终点为他计时，当他经过起点的时候开始计时，到达终点的时候停止计时。
可是，当他经过起点的信息到达终点的时候，他也到达了终点。计时的结果发现，他用了0秒跑了0距离。
因为他以光速运动：当看到他在起点时，他就在终点，距离是0。时间是0。
假如不是光速呢？显然，越接近光速时间就越慢，距离也越短。

前面是我们做了假设，如果没有事先的假设，我们看到的就是一个现象，没人会告诉你，他用光速跑了多远的距离。这就是观察到的事实，没有任何方法去验证这个事实是不是真的，因为没有比光速再快的速度来检验光速了。也不人会想到去验证一个看到的事是不是真的。

洛伦兹变换就是根据光速有限但不变这个测量事实来推导出来的。
这一换算因子解决了在相对高速运动时观测到的时间和尺度的换算关系。消除了因光速有限引起的观测误差。