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相對論是壹種哲學思想,認為世界（包括宇宙空間）的壹切都是相對的,沒有絕對的.
比如高相對於矮說才有意義,沒有矮就沒有高的概念.
長與短是互依互存的,沒有短也不存在長.沒有大就沒有小,沒有快就無所謂慢.壹切事物失去了對比就失去了意義.正所謂尺有所短寸有所長.單獨壹個長度數值是沒有長短概念的.
在物理學中,相對論物理學是區別於經典物理學的絕對概念的當代物理的壹大支柱.是經典物理學向大空間高速度領域的延伸.
經典物理學雖然也承認相對性,但是並不排斥絕對概念,比如速度,經典物理認為宇宙中壹定在在壹個絕對靜止的物質（以太）,並且相對以太運動的速度就是絕對速度.而相對論物理學則認為宇宙中不存在絕對靜止的物質,壹切運動以及壹切運動規律都是相對的.
相對論物理學的基礎是壹系列的物理實驗結論：
1、壹切物理規律在任何慣性系上都是等效的.（伽利略變換）
2、在壹個封閉的空間內,無法測量系統自身的運動速度.（沒有其他參照系就不存在速度的概念）
3、光速在任何慣性系上的速度相同.（光速不變）
光速不變是人們對相對論產生質疑的重要原因之壹,因為光速不變與人們習慣的速度疊加原理相悖.然而這正是相對性原理在相對論物理學中最重要的體現.
所以提到相對論就不得不重點解釋壹下光速不變原理.
由於光速不變與人們的日常經驗相差太遠,所以很難讓人接受.甚至很多人在描述相對論現象時還會站在絕對速度的立場上.比如“當壹個物體以很高的速度運動時,時間會變慢”.
①、沒有參照物就不存在速度,很高的速度從何而來呢?
②、如果有參照系,那麽是參照系在運動還是那個物體在運動?誰的時間變慢?
③、參照系可以隨意指定,隨便換個參照系,它的時間就會跟著變嗎?那麽時間該如何變?
比如我們以太陽為參照系,地球有壹個時間、以銀河中心為參照系,地球又有壹個時間,那我們用哪個時間?事實上我們可以選擇無數的參照系,那地球的時間不是就沒意義了?
顯然上面的說法本身就站不住腳.
由於沒有絕對速度,設想壹下：
假如宇宙中沒有任何其他天體,只有壹個質點.這個質點如何確定自己是在運動還是靜止?如何確定自己的運動速度?在經典物理學中人們會想到以太,但是相對論物理學中認為沒有其他參照系的情況下速度沒意義.而事實上在這個質點上測量光速也是各向同速度.
假如宇宙中只有兩個天體,沒有任何其他天體了,這兩個天體互相可能會有相對運動,但是,無法區別這兩個天體是相向運動還是同向運動,或者是同時沿某個夾角向其他方向運動.這兩個天體唯獨可以確定的是它們之間的距離是在遠離還是接近,以及遠離或接近的速度.
每個天體完全可以無視另壹個天體的存在（認為自己是靜止的,或任意的速度在宇宙中漂浮）,在本系統上測量到的光速同樣是各向同速的.因為自身的速度不存在必然的值（可以隨意指定）,所以光速也不存在與自身的運動速度疊加的任何依據.
也就是說：在任何慣性系上看到的光速都是c,恒定不變.相對的說就是在光看來,所有的慣性系都是“靜止”的.事實上,麥－莫實驗也驗證了光速不與任何相對速度疊加.
因此,光速不變就成了劃分相對論物理學和經典物理學（運算法則）的壹個分水嶺.而相對論的根本是相對論哲學思想在物理學中的具體體現.
狹義相對論：
狹義相對論是基於光速不變原理,對兩個相對勻速直線運動的系統之間的時間與空間測量的換算關系的理論.可以看作是相對論的微分形式.
狹義相對論中不涉及力與系統的作用問題,只是相對速度對相互觀測的影響以及換算關系.
從前面討論的內容可以看出,光速不變是光的特征之壹,就像光以直線傳播壹樣.
我們舉個非常常見的例子,說明光對觀測的影響.
因為光是直線傳播,因此產生了“近大遠小”的現象,即我們看到越遠的東西就會越小.假如我們的眼睛和大腦自動計算的功能讓我們感覺近大遠小不明顯,我們可以借助相機來拍照,遠的物體確實變小了.如果要知道遠處的物體的真實大小和尺寸,我們必須用測量（拍照）到的尺寸乘上壹個大於1的因子才能還原真實尺寸.
同樣的,由於光速不變,當相對速度很高時,從壹個系統上看另壹個系統上的時間會“變慢”,這裏其實是壹個習慣說法,其實不是“變慢”而是變快.比如我們看（測量）到的時間是t,就需要乘上壹個小於1的因子來還原真實的時間t'.t'＝t√(1-V2/C2),只要速度不是0,√(1-V2/C2)就壹定小於1,因此表示實際在那個系統上看到的時間比我們觀測到的它的時間要慢,說明我們看到的時間要快於那個系統的時間.
但是我們平時還是習慣說,相對我們高速運動的物體上的時間會變慢,這只是習慣的說法,並不影響我們正確的使用變換公式來分析時間關系.因為本來速度和時間就是相對的,我們認為我們的時間沒變,那說它的時間變慢了也不算什麽錯誤.
廣義相對論：
廣義相對論把相對論理論引入到了力學領域,力對速度的影響（改變運動狀態）也具有相對性.而對於壹切系統（不僅僅是慣性系）,壹切物理規律依然正確,所以就有了F＝ma在相對論範圍內的正確性.
F＝ma；即a＝F/m ：左邊是加速度,右邊是什麽呢?單位質量所受的引力,這就是引力場的引力強度.就是說加速度與引力是等價的.
那麽光線是直線傳播的,在強大的引力場中發生了彎曲,說明空間發生了彎曲.在光看來,它走的依然是直線.
質能公式：
F＝ma；兩邊同時乘上壹個距離就是能量（或功）.F×距離＝m×V2
即能量＝質量乘速度的平方,可是這裏的速度是什麽?顯然不可能是任意指定 的參照系下測量到的任意速度,而是質量體相對光的速度,那就是C.
因此,質能公式的表達式就是：E＝mc2?