什么是相对论 先简单说 在详细

Answer 1

相对论是一种哲学思想，认为世界（包括宇宙空间）的一切都是相对的，没有绝对的。
比如高相对于矮说才有意义，没有矮就没有高的概念。
长与短是互依互存的，没有短也不存在长。没有大就没有小，没有快就无所谓慢。一切事物失去了对比就失去了意义。正所谓尺有所短寸有所长。单独一个长度数值是没有长短概念的。

上图中一个视觉趣味图，A方块与B方块的颜色完全相同，但人们总会感觉B是白的A是黑的。原因就是相对性比较的结果。左边的小长方条就是AB方块的颜色，本身无所谓深色浅色，当然，与白色背景比它是深色的，但换成黑背景它就是浅色的了。

 

在物理学中，相对论物理学是区别于经典物理学的绝对概念的当代物理的一大支柱。是经典物理学向大空间高速度领域的延伸。
经典物理学虽然也承认相对性，但是并不排斥绝对概念，比如速度，经典物理认为宇宙中一定在在一个绝对静止的物质（以太），并且相对以太运动的速度就是绝对速度。而相对论物理学则认为宇宙中不存在绝对静止的物质，一切运动以及一切运动规律都是相对的。
 
相对论物理学是A·爱因斯坦在总结了前人的理论及一系列实验结果的基础上创立的。而相对论的根本则是相对论的哲学思想在物理学中的具体体现。

相对论物理学的基础是一系列的物理实验结论，主要有以下几点：
1、一切物理规律在任何惯性系上都是等效的。（伽利略变换）
2、在一个封闭的空间内，无法测量系统自身的运动速度。（没有参照系不存在速度的概念）
3、光速在任何惯性系上的速度相同。（光速不变）

光速不变是人们对相对论产生质疑的重要原因之一，因为光速不变与人们习惯的速度叠加原理相悖。然而这正是相对性原理在相对论物理学中最重要的体现。

所以提到相对论就不得不重点解释一下光速不变原理。
由于光速不变与人们的日常经验相差太远，所以很难让人接受。甚至很多人在描述相对论现象时也还是站在绝对速度的立场上。比如“当一个物体以很高的速度运动时，时间会变慢”。如果你站在相对性的观念上一下就看就问题了。
①、没有参照物就不存在速度，“很高的速度”从何而来呢？
②、如果有参照系，运动是相对的，那是谁在动，凭什么说它的速度很高？
③、参照系可以随意指定，因此同一个物体可以有无数个速度值，难道它会有无数种时间吗？

 

先看一个非常重要的实验：麦克尔逊－莫雷实验

假定光在以太中的速度是恒定的，那么，系统相对以太的速度造成平行和垂直两个方向上的光速应该有差别。根据地球公转和自转的速度，就算不考虑太阳系的速度，仅地球表面的速度与以太的相对速度至少也大于30公里/秒，如果光速与系统的速度相加、相减的总差值，将会使干涉条纹发生大于20厘米以上的移动。但是结果却大大出乎意料，无论如何旋转系统，干涉条纹都没有任何变化。即光朝任何方向上的速度都相同。

原计划实验要经过半年的时间，因为要测量地球转到太阳另一面时的速度。但是实验只做了几天就结束了，因为发现根本测量不到光速在不同方向上有任何变化。

这个实验表明，以太不存在或者就算存在也不能作为参照系，因为光速与以太没关系，绝对速度不存在。

由于没有绝对速度，设想一下：
       1、假如宇宙中没有任何其他天体，只有一个质点。这个质点如何确定自己是在运动还是静止？如何确定自己的运动速度？显然不可能，因为运动不可能脱离参照系单独存在。事实上质点上测量光速也是各向同速度，因此甚至也不能用光速作参照系。
       2、假如宇宙中只有两个天体，没有任何其他天体了，这两个天体互相可能会有相对运动，但是，无法区别这两个天体是相向运动还是同向运动，或者是同时沿某个夹角向其他方向运动。这两个天体唯独可以确定的是它们之间的距离是在远离还是接近，以及远离或接近的速度。（经常有人会提出这样的问题，说两个物体各自以“v”和“v'”的速度“相向”运动，这里的“v”、“v'”、“相向”由何而来？）
       3、假如（其实）宇宙中有无数的天体，每个天体完全可以无视另一个天体的存在（认为自己是静止的，或任意的速度在宇宙中漂浮），在本系统上测量到的光速同样是各向同速的。因为自身的速度不存在必然的值（可以任意指定），所以光速也不存在与自身的运动速度叠加的任何依据。
       也就是说：在任何惯性系上看到的光速都是c，恒定不变。相对的说就是在光看来，所有的惯性系都是“静止”的。事实上，麦－莫实验也验证了光速不与任何相对速度叠加。

 

 
狭义相对论：
狭义相对论是基于光速不变原理，对两个相对匀速直线运动的系统之间的时间与空间测量的换算关系的理论。可以看作是相对论的微分形式。
狭义相对论中不涉及力与系统的作用问题，只是相对速度对相互观测的影响以及换算关系。
从前面讨论的内容可以看出，光速不变是光的特征之一，就像光以直线传播一样。
我们举个非常常见的例子，说明光对观测的影响。
因为光是直线传播，因此产生了“近大远小”的现象，即我们看到越远的东西就会越小。假如我们的眼睛和大脑自动计算的功能让我们感觉近大远小不明显，我们可以借助相机来拍照，远的物体确实变小了。如果要知道远处的物体的真实大小和尺寸，我们必须用测量（拍照）到的尺寸乘上一个大于1的因子才能还原真实尺寸。
同样的，由于光速不变，当相对速度很高时，从一个系统上看另一个系统上的时间会“变慢”，这里其实是一个习惯说法，其实不是“变慢”而是变快。比如我们看（测量）到的时间是t，就需要乘上一个小于1的因子来还原真实的时间t'。t'＝t√(1-V²/C²)，只要速度不是0，√(1-V²/C²)就一定小于1，因此表示实际在那个系统上看到的时间比我们观测到的它的时间要慢，说明我们看到的时间要快于那个系统的时间。
但是我们平时还是习惯说，相对我们高速运动的物体上的时间会变慢，这只是习惯的说法，并不影响我们正确的使用变换公式来分析时间关系。因为本来速度和时间就是相对的，我们认为我们的时间没变，那说它的时间变慢了也不算什么错误。

广义相对论：
广义相对论把相对论理论引入到了力学领域，力对速度的影响（改变运动状态）也具有相对性。而对于一切系统（不仅仅是惯性系），一切物理规律依然正确，所以就有了F＝ma在相对论范围内的正确性。
F＝ma；即a＝F/m ：左边是加速度，右边是什么呢？单位质量所受的引力，这就是引力场的引力强度。就是说加速度与引力是等价的。
那么光线是直线传播的，在强大的引力场中发生了弯曲，说明空间发生了弯曲。在光看来，它走的依然是直线。

质能公式：
F＝ma；两边同时乘上一个距离就是能量（或功）。F×距离＝m×V²
即能量＝质量乘速度的平方，可是这里的速度是什么？显然不可能是任意指定  的参照系下测量到的任意速度，而是质量体相对光的速度，那就是C。
因此，质能公式的表达式就是：E＝mc²

至于如何再详细的解释相对论，可能需要的篇幅过大，这里就是详细的叙述了。
但是记住一点，理解相对论必须站在相对性的角度去看问题，必须有一个根深蒂固的相对论观念。不能站在绝对的立场上解释和研究相对论。