狹義相對論的基本理論
狹義相對論和廣義相對論兩個結合在一起構成了相對論力學。狹義相對論由special relativity(SR),翻譯漢化過來的,它是相對論裏面的一種特殊(special)情況。狹義相對論是廣義相對論裏面的一種特殊情況。
這些結論產生的過程是花費了偉大的科學家愛因斯坦10年時間才探索出來的。之所以導致這個結論在當時推廣很困難,是因爲在那個時代對引力的解釋很困難。狹義相對論是一種沒有引力的理想情況下存在的,也就是指時空是平直的。這與廣義相對論的引力理論相沖突。但是廣義相對論在平直時空就自然而然退化成了狹義相對論。
得出狹義相對論的過程利用了等效原理。愛因斯坦的等效原理,即當我們在一條彎曲的線上,取無窮小的一段線時,我們就可以把這些小的曲線等效地看成一部分直線段。在這個問題中,廣義相對論的研究對象就是這個彎曲的線,狹義相對論的研究對象就是這一段足夠小的線段。這個等效原理講的就是一個有引力作用的系統中,在廣義相對論的前提下。我們也可以通過無效小的劃分,然後等效出一個局部時空看起來平的,看成一個沒有引力的狹義相對論系統。
爲了達到“看起來”沒有引力,需要選擇一個特定參考東西。從數學角度上講,就是選擇一個類似座標系的東西,就比如著名的愛因斯坦電梯,只要電梯選擇自由下落,那麼電梯裏面看起來是沒有引力了。
所以,狹義相對論是廣義相對論的一種在沒有引力作用下的特殊情況。
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