狭义相对论有两条基本原理(公理,不证自明):狭义相对性原理和光速不变原理。
狭义相对性原理:在一切惯性参考系(静止或直线运动的参考系)中,所有物理定律都是等价的。
光速不变原理:在一切惯性参考系中,光在真空中的速度c永远不变。
对于第一个原理,很好理解,因为这完全符合人类的直觉。
其实早在1632年,伽利略就提出了这个原理:相对于惯性系做匀速直线运动的任一惯性系,力学规律是相同的。
比如虽然地球在宇宙中不停地运动,但是不管它的速度是多少,我们在上面做实验都没有任何差别。
不管你是在南极做实验和还是在北极做实验,得出的物理规律一定是相同的。
至于第二个原理,则是理解狭义相对论最大的拦路虎。
首先我们要明白,光速不变原理不是爱因斯坦假设的,而是通过理论和实验测出来的,是真实的自然现象。
当年麦克斯韦横空出世,他的电磁方程组,得出的结果竟然发现光速c是一个恒定值,约30万公里/每秒。
后来又有很多物理学家,做了各种各样的实验,最后都发现光速c确实是一个常数,实验和理论吻合。
虽然麦克斯韦当初推导光速时,是基于空间中存在“以太”这个特殊参考系。
但不幸的是,后来的结果证明了以太不存在,这就是第一朵乌云的本质。
同时也是这个时代,困扰无数物理学家的最大障碍,没有人能理解光速c不变。
其实,如果想要理解光速不变原理,需要从两个角度去考虑。
第一,光速与光源的速度无关。
广告位置下