what is相對論???

相對論是關於時空和引力的基本理論，主要由愛因斯坦創立，分為狹義相對論(特殊相對論)和廣義相對論(一般相對論)。相對論的基本假設是光速不變原理，相對性原理和等效原理。相對論和量子力學是現代物理學的兩大基本支柱。奠定了經典物理學基礎的經典力學，不適用於高速運動的物體和微觀條件下的物體。相對論解決了高速運動問題；量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的「常識性」觀念，提出了「同時的相對性」，「四維時空」「彎曲空間」等全新的概念。

狹義相對論
主條目:狹義相對論
愛因斯坦在他1905年的論文《關於移動物體的電動態》中介紹了狹義相對論。狹義相對論考慮的是觀察者在慣性參考系內，也就是以恆定的速度相對於另一個觀察者的參考系。事實上任何一個實驗都不能決定哪一個參考系是絕對的靜止。這也被稱為「相對性理論」。 這個理論對於愛因斯坦的工作並不是全新的，他發現在這個理論（包括電磁在內）需要一個新的形式表達，而這個表達引發了驚人的結果。特別的，這個理論需要光速在真空中對於任何觀察者是不變的，不論觀察者或光源怎樣的運動。
狹義相對論的一個長處是，他的結論可以由以下兩個論點推出：


物理規律在任何的慣性參考系中是相同的。這意味著物理規律對於一個在具有相對性的質子上的觀察者和一根靜止在實驗室里的觀察者是相同的。

光速在真空中是恆定不變的(具體講是299，792，458米每秒）。
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廣義相對論
主條目：廣義相對論

廣義相對論是愛因斯坦(Albert Einstein)在1915年發表的理論。愛因斯坦提出「等效原理」，即引力和慣性力是等效的。這一原理建立在引力質量與慣性質量的等價性上(目前實驗證實,在10 − 12的精確度範圍內,仍沒有看到引力質量與慣性質量的差別)。根據等效原理，愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理，即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。物體的運動方程即該參考系中的測地線方程。測地線方程與物體自身故有性質無關，只取決於時空局域幾何性質。而引力正是時空局域幾何性質的表現。物質質量的存在會造成時空的彎曲，在彎曲的時空中，物體仍然順著最短距離進行運動(即沿著測地線運動——在歐氏空間中即是直線運動)，如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動，實際是繞著太陽轉，造成引力作用效應。正如在彎曲的地球表面上，如果以直線運動，實際是繞著地球表面的大圓走。





係時間同速度的關係，”山中方一日，世上已千年“好似漫畫先有，其實相對論可解析~

具個例，同一盒牛奶倒兩杯出來，一杯放雪柜，一杯放聼，聼果杯兩個鍾就變坏（老了），雪柜果杯兩日後仲飲得（仲年輕）

就好似兩兄弟，弟弟在地球，哥哥坐火箭以接近光速飛行，哥哥飛完1小時囘到地球，弟弟已老了

牛奶例子是以溫度影響牛奶質量，另時間”變慢“；火箭例子則是相對論，以速度影響人的質量，另時間”變慢”

實際相對論當然深好多，上述例子希望能讓你對相對論有簡單理解~~
愛因斯坦相對論

愛因斯坦於1905年提出的狹義相對論則認為：物體運動時，質量會隨著物體運動速度的增大而增加，同時，空間和時間也會隨著物體運動速度的變化而變化，即還會發生尺縮效應和鐘慢效應。狹義相對論和光速不變原理的提出，打破了傳統的絕對時空觀，指出了時間、空間和物體的質量不是絕對不變的，而是隨著物體的運動而發生變化。愛因斯坦的狹義相對論，在我們的日常生活中是很難理解的，因為我們日常接觸的都是遠遠小於光速的運動，根本無法察覺到愛因斯坦相對論所描述的相對論效應：長度變短、時鐘變慢。但如果接近光速的運動能變成現實的話，一個以這樣速度運動的人，在另一個靜止的觀察者看來就可能隻是一條線。另外還會出現這樣的景象：一個人坐上光子火箭，以接近光速的高速度去做星際航行。一年后他回來了，發現兒子已經是白發蒼蒼的老人，而自己還是那樣年輕。中國古代傳說中的“天上方一日，人間已一年”就可用相對論得到解釋。

　　相對論的提出從根本上改變了物理學的面貌。它否定了經典力學的絕對時空論，推倒了牛頓力學的質量守恆、能量守恆、質量能量互不相關、時空永恆不變的基本命題，從本質上修正了由狹隘經驗建立起來的時空觀，深刻地揭示了時間和空間的本質屬性，即揭示了時空的可變性、時空變化的聯系性，樹立了新的時空觀、運動觀、物質觀。這一理論被后人譽為20世紀人類思想史上最偉大的成就之一。這是一場真正的科學革命

物質與空間二者之間的關係﹐在我看來﹐物質既是空間﹐不同的物質也就是不同的空間。（更確切點說物質既是時空﹐本文為了行文方便且便於理解假設存在靜止的空間）﹐論證建立在如下對物質認識的基礎之上﹕

　　一﹕物質只能與物質產生力的相互作用﹐既是說凡是與物質可以相互作用的必是物質。

　　二﹕運動是物質的屬性﹐有也惟有物質才可以運動。

　　這兩點雖是常識﹐且為唯物論者所認同﹐也為廣大物理學家在其實驗中所遵循﹐但是在有關物質與精神﹑與空間﹑與力等最根本最本源的問題的認識上﹐卻沒有不背叛它的。始終堅持如一是困難的﹐就是最正統的一元論者也是如此。因為宇宙這一存在雖然只有一個﹐但是﹐作為這一存在其中一部份的人在認識它的過程中﹐由於存在向人們展示了自身的許多方面﹐這種多樣性使得人無從抉擇﹐無法依據已有的經驗知識把這種多樣性統一起來﹐從而產生思想上的混亂。

　　在現有的辯証唯物主義教科書中﹐對物質與空間的關係﹐存在著邏輯上的矛盾﹐並沒有真正把物質與空間統一起來。

　　一方面書中認為物質與空間關係是﹕空間是“運動著的物質存在的基本形式”(1)﹐是表示“物質的廣延性﹑結構性﹑並存性的物質存在形式”(2)﹐“一切存在的基本形式是時間和空間”(4)。

　　認為物質以空間的形式存在著﹐這與說物質以刀的形式存在著具有同樣的邏輯含義。物質以刀的形式存在著的時候﹐這一物質此時就是這把刀。物質以某種空間形式存在著時候﹐這一物質同樣可以說是這一具體空間。再向前邁進一步﹐唯物主義者就可以得出物質既是空間這一正確的結論了。

　　但是唯物辯証法的作者們並沒有這樣做﹐他們說出完全相反的意思來﹕“空間﹑時間作為一方﹐物質作為另一方﹐也是對立統一體”(4)﹔“空間和時間在客觀上是實在的”﹐“它們同運動著的物質有著不可分割的聯繫”(5)﹔恩格斯在指出“一切存在的基本形式是時間和空間”後卻又接著寫道“時間以外的存在和空間以外的存在同樣是非常荒誕的事”(6)﹔列寧則指出“運動著的物質只有在空間和時間之內才能運動”(7)。

　　先是否定空間的存在－－空間是表示“物質的廣延性”﹐“是物質的存在形式”。卻又緊接著認為物質與空間是二種不同的緊密聯繫的“客觀存在”﹐認為物質存在於“空間和時間”之中。那麼這麼一個只能“在空間和時間” 之內運動的存在－－物質－－還能說是宇宙中的唯一的“客觀存在”麼﹖抱著這樣的觀點﹐我們還能說“世界上除了運動著的物質﹐什麼也沒有”(8)麼﹖唯一的“客觀存在”應當是可以由其自身找出它存在的原因﹐而不必假借它物。一個不能獨立存在的“存在”﹐能是這個世界存在的基礎麼﹖

　　現代世界對於物質與空間關係的認識主要是由愛因斯坦的學說建立起來的。這一學說對於物質質量與時空彎曲﹑對於物質運動與時空變化﹐其中的量度關係甚至於用數學公式表達出來。但是有一個問題﹐他所說的這些關聯為什麼會存在﹖為什麼物質的質量與空間的彎曲有關﹖為什麼物質的運動會導致時空變化﹖

　　空間到底是什麼呢﹐首先空間不可能是虛無﹐我們已經知道空間是可以變化的﹐這麼樣一個可以變化的存在怎麼可能是無﹖我們不能想象物質可以引起非存在的變化﹐而這一變化的無又可以反過來影響物質運動。

　　空間不可能是虛無﹐同樣空間也不可能是實有﹐或者以太之類什麼的﹐一個變化的以太﹐若認為它並不具有一般的物質性質﹐那這一奇怪的以太又是如何和物質互相作用的﹖真是天曉得。一個實在的可以變化的以太空間實際上已不必物質存在於其中﹐而可以獨立運動了﹐其結果是物質不是宇宙中惟一的存在﹐也不是惟一可以運動的存在﹐而是物質的屬性空間也同樣具有﹐空間與物質之間實際已沒有什麼區別了﹐這明顯違背了這一認識的來源基礎－－物質非空間這一觀念。

　　物質非空間的認識具有先天上的矛盾性﹐這一認識的提出同時背反了本文的兩個前提。物質可以使得空間發生變化﹐而變化了的空間又可以反過來影響物質的運動﹐就是說這一非物質的存在－－空間－－可以和物質相互作用了。而承認空間是可以變化的客觀存在﹐這實際上已是承認空間是可獨立運動的存在了﹐這樣運動也不只是物質的屬性了。

　　只要抱有物質存在於空間之中的觀點﹐那麼無論怎樣強調二者之間的緊密聯繫﹐都掩蓋不了認為物質與空間是不同的客觀存在這一事實。持有這樣的赤裸裸二元論觀點﹐怎能仍然自以為是在堅持物質主義一元論﹐堅持自己的觀點與世界統一于物質這一認識並無矛盾﹖

　　為什麼不放棄這一物質存在於空間之中的認識﹐從一個全新的角度去認識物質與空間的關係呢﹖可以承認物質與空間的客觀存在性﹐但物質非是存在於空間之中﹐而是物質就是空間本身。承認物質既是空間﹐物質的變化就是空間的變化 ﹐就是時間﹐物質既不需要存在於空間之中﹐也不是空間之外的某種東西﹐物質漫延伸展並且互相聯繫在一起從而成了空間。

　　物質非是存在於空間之中﹐而是物質的存在成了空間﹐這不僅很好地解決了物質與空間相互聯繫的原因－－不是物質的質量引起空間的彎曲﹐而是物質就是彎曲的空間﹐不是物質的運動引起空間的變化﹐而是運動的物質就是變化的空間－－同時也不違反本文的兩個前提。而且也很好地解決另外一個問題﹐就是物質在無限細分過程中永遠也找不到物質的矛盾。

　　在對物質細分的實驗過程中﹐可以發現物質由原子組成﹐原子由原子核及電子組成﹐原子核由質子和中子組成。大的存在由小的存在組成﹐小的由更小的組成﹐而且存在之間隔著相對存在而言巨大的空間距離。如果物質真是可以無限細分的話﹐那麼﹐在細分物質過程中會發現物質越來越小﹐除了空間以外﹐實際上是找不到物質的。物質在哪裡呢﹖物質既是空間的觀點是這個問題的惟一的可能回答。

　　一切物質都是特殊的空間存在﹐一切空間都是物質﹐虛空是曲率平坦的物質存在﹐而實物實際上也不過是時空曲度較大的空間。相同質量的物質曲率越大則體積越小﹐曲率越小則體積越大。

　　用空間的概念去理解物質比認為物質存在於空間之中要好的多﹐無論是較大尺度的空間還是在量子力學領域﹐它應該和一切宏觀和微觀的物質現象不矛盾。幫助理解一些基本的原理﹐比如﹕測不准原理﹑基本粒子的波粒二相性﹑相對論等等。

　　相對論中引力已與時空彎曲統一起來﹐物質是時空的觀點使得物質與引力也統一起來﹐這樣物質才真正是自身運動聯繫的原因﹐而不必借助其它因素。而基本粒子﹐本質上也是以不同結構方式彎曲的時空。我想這對於現代物理學（比如弦理論）也許有點幫助﹐把一個在相對論中統一了的兩個概念當作同一個概念﹐可以省去他們很多麻煩﹐而且也不會和觀察到的事實相衝突。

　　物質與空間的統一﹐使得物質的變化與時間也統一起來﹐運動既是時間﹐物質真正與時空統一起來。如此﹐則不同的物質有著不同的時空﹐有著不同空間結構﹐不同的內部變化速度﹐這個變化速度因與其它物質間關係的變化而變化﹐如相對其它物質的速度﹐或者處在不同的重力場中。

　　物質與時空的統一﹐則一切關於物質的知識都可以歸為時空關係上的知識﹔物質間的一切關係﹐一切性質﹐我們對於物質的一切認識﹐都要統一到時空關係上來。

　　時空是物質的存在的基本方式﹐則一切物質性質上的變化都可以歸為時空結構的變化。整體由部份組成﹐每一物質都是由更加微少﹑更加微觀的物質組成﹐物質的改變實質上就是更加微觀的物質以新的方式組織在一起。就任一物質而言﹐其存在方式的改變是不會影響物質自身的存在的﹐我們可以相信一物質在不同的時間裡以不同的方式存在﹐但並不改變是同一個存在這一事實。世上一切事物一切具體的物質存在都只是過程﹐沒有所謂最根本最本源的物質。

　　宇宙是個整體﹐由各個部份組合而成﹐這各個部份互相聯繫﹐並不需要某種外在的東西來做橋樑﹐它之所以相互聯繫﹐乃是因為宇宙是一﹐是同一﹐是一個﹐這也是物質之間可以聯繫可以相互作用的原因。宇宙是同一的﹐還表現在物質﹑精神﹑能量﹑時空﹑力的統一上。物質﹑能量﹑精神﹑空間與力原本是同一個存在﹐人們從不同的角度去觀察它﹐描述存在的不同方面的性質﹐所以也就有了不同的概念。

　　曾經看到資料上說愛因斯坦1952年為《狹義與廣義相對論淺說》第十五版所寫說明中有這樣的話﹕“空間－時間未必能看作是一種可以離開物質實在的實際客體而獨立存在的東西。物質不是在空間之中﹐而是有著空間的廣延﹐因此虛空空間也就失去了它的意義”。“物質不是在空間之中﹐而是有著空間的廣延”這分明是認為物質廣延成了空間了﹐可惜的是﹐無論是愛因斯坦還其它科學家都沒有再向前跨出一步﹐既沒有明確這一觀點﹐更沒有用物質是空間的知識去再認識這個世界。

相對論(1905) - 愛 因 斯 坦

愛 因 斯 坦 生 於 18 7 9 年 3 月 1 4 日 ， 他 的 母 親 就 覺 得 這 位 兒 子 有 點 不 正 常 。 據 說 ， 他 的 頭 很 大 ， 形 狀 也 奇 怪 。 他 說 話 之 前 需 要 用 時 間 準 備 ， 所 以 說 話 的 速 度 比 起 別 的 孩 子 要 得 多 。 當 時 ， 他 父 母 覺 得 自 己 兒 子 可 能 是 智 力 遲 鈍 ， 又 怎 知 他 將 來 會 有 這 麼 大 的 成 就 。





無 疑 ， 與 所 有 科 學 家 都 一 樣 ， 愛 因 斯 坦 擁 有 驚 人 的 智 慧 和 對 大 自 然 的 好 奇 心 。 愛 因 斯 坦 生 前 經 常 提 到 他 小 時 候 的 一 次 經 歷 。 在 他 五 歲 時 一 次 生 病 ， 父 親 送 他 一 個 指 南 針 ， 他 發 覺 無 論 將 指 南 針 指 怎 樣 放 置 ， 指 針 都 會 被 無 形 的 力 量 指 著 同 一 個 方 向 ， 令 他 開 始 對 大 自 然 感 到 感 趣 。

十 二 歲 時 ， 他 從 幾 何 書 籍 中 迷 上 了 數 學 ， 幾 個 數 目 字 令 這 個 小 朋 友 開 竅 。 愛 因 斯 坦 後 來 在 自 傳 中 說 ， 一 個 直 角 三 角 形 的 兩 條 直 角 邊 平 方 相 加 等 於 斜 邊 平 方 （ 畢 氏 定 理 ） 。 這 個 平 方 不 是 顯 而 易 見 的 事 ， 但 卻 能 證 明 ， 「 人 的 思 維 能 證 明 不 是 顯 而 易 見 的 事 ， 這 是 多 麼 奇 妙 ！ 一 次 證 明 能 代 替 一 千 次 ： 一 萬 次 量 度 。 」 幾 何 學 給 愛 因 斯 坦 思 維 奇 妙 性 ， 對 他 以 後 發 展 影 響 極 為 深 遠 。


19 05 年 可 算 是 愛 因 斯 坦 畢 生 中 最 重 要 的 一 年 。 他 將 花 了 六 個 月 時 間 的 論 文 寄 到 德 國 著 名 物 理 雜 誌 【 物 理 年 報 】 ( Annalen der Physik) 。 這 篇 革 命 性 的 文 章 ， 解 決 了 物 理 學 界 爭 論 不 已 的 謎 題 ( 有 關 當 時 科 學 界 的 謎 題 背 景 ， 請 按 這 裏 ) 。 他 證 明 了 光 與 物 質 一 樣 ， 也 是 由 粒 子 組 成 ， 這 就 是 光 “ 量 子 ” (quanta ) 假 說 。 他 指 出 ， 光 可 視 為 不 連 續 、 個 別 的 能 量 粒 子 。 在 此 數 年 之 前 ， 普 朗 克 (Max Planck) 已 經 提 出 了 能 量 的 不 連 續 性 。

愛 因 斯 坦 深 信 物 質 是 由 原 子 組 成 ( 當 時 原 子 假 說 仍 未 被 證 實)，而 且 ， 他 也 是 統 計 力 學 的 擁 護 者 。 這 門 學 問 稱 為 力 學 ， 是 因 為 它 利 用 牛 頓 定 律 來 描 述 原子 的 運 動 ； 又 因 為 它 不 研 究 個 別 原 子 的 運 動 ， 而 是 研 究 全 體 原 子 ， 或 它 們 平 均 運 動 所 造 成 的 效 應 ， 因 此 它 也 是 統 計 學 。