狭义相对论

爱因斯坦于1905年提出的理论
狭义相对论(英文名:special relativity),是由阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)、亨德里克·洛仑兹(Lorentz)和亨利·庞加莱(Henri Poincaré)和闵可夫斯基(Minkowski)等物理学家创立的一个应用在惯性参考系下的时空理论,是对牛顿(Newton)时空观的拓展和修正。[2][6][8]
阿尔伯特·爱因斯坦在分析了以太假说的矛盾后,于1905年在《论动体的电动力学》中提出了两条基本原理:狭义相对性原理光速不变原理,并据此建立了狭义相对论(Special Theory of Relativity)。 [3][9]狭义相对论的内容分为运动学动力学。运动学的核心是洛伦兹变接换,动力学指的是满足(狭义)相对性原理的近代物理理论。[3]
区别于牛顿的绝对时空观,狭义相对论将时间和空间与观测者视为一个不可分割的整体。[2][6][8]狭义相对论是在牛顿力学和麦克斯韦电磁理论的基础上创立的一个新理论,它抛弃了“以太”的概念和绝对时空观,把伽利略(力学)相对性原理推广为狭义(物理)相对性原理,把光速不变作为一条基本原理,由此导出了洛伦兹变换公式,得出了“尺缩、钟慢、质增”效应等。[3][10] 狭义相对论的数学表述是洛伦兹变换(Lorentz transformation),几何语言是时空图(spacetime diagram)。[3][9][11][12]除了广义相对论,其他的相对论性的近代物理理论如狭义相对论力学、狭义相对论量子力学、狭义相对论量子电动力学、狭义相对论性的粒子物理理论等都是四维平直时空中的动力学理论,即其动力学方程在洛伦兹变换下保持形式不变。[3]
狭义相对论是近代物理学的一大支柱。这些相对论性的动力学理论已经被许多高精度实验所证实。 狭义相对论预言牛顿经典物理学所没有的一些新效应(相对论效应),如时间膨胀、横向多普勒频移、长度收缩、质速关系、质能关系等,它们已经被大量实验直接证实。[3][10]

简史