爱因斯坦相对论的详细内容

Answer 1

相对论的全部内容不是三言两语能讲清的。但是主要内容基本上可以概括一下。

 

首先，相对论是一种哲学思想，相对性是宇宙中的普遍规律。没有大就没有小，没有多就没有少，没长就没短，没快就没慢。没有比较就没有意义。

 

然后想像一下：假如宇宙中只有一个地球而没有任何其他天体，谁能确定地球在运动还是静止呢？

曾经有人认为宇宙中有一种绝对静止不动的物质，起了个名字叫“以太”。就算是没有任何参照物，一个物体也至少有相对以太的运动速度，那个速度叫“绝对速度”。

但是，人们无法测量到以太的存在，或者说，即便是有以太，人们也无法探测到，不能当参照系。

因此，如果宇宙中没有其他的参照物的情况下，只有地球，任何人都无法知道地球的速度是多少。

 

如果有其他物体作参照系，那又如何知道是地球在动还是那个参照物在动呢？所以，有了参照物也只能知道相对的速度，还是无法知道“绝对速度”。

从这里看出来了：速度是什么？是一个可以随便说是多少就是多少的量。完全可以想像有某个看不到或看得到的参照点在以某个速度相对地球运动，那么地球的速度就是某个想像的数值。

 

相对论就是在人们发现找不到绝对速度的情况下提出来的。一切速度都是相对的。

 

要深入理解相对论，先了解以下几个概念：

场：这是一个宇宙（空间）概念，就是一切物体所存在的作用范围。其实这个范围是无穷大的，比如一个电荷周围有电场，离电荷越近电场越强，但是不论离电荷有多远，电场不会为0，只有无穷远才是0，可是无穷远是多远呢？那只是想像中的一个遥不可及的距离，其实上不存在无穷远，任何一个距离总有比这个距离更远的地方。因此，一个电荷的场也是无穷大的空间。

 

场速：这就是光速，但是场不是光。比如空间某个地方突然出现一个电荷，那么离电荷有一定距离的地方必须经过一段时间才能感觉到电荷的出现。如果一个电荷在移动，离开电荷一定距离的地方要经过一定时间才能发现它移动了。这就是场的速度。当电荷在振动时，它的振动也一样经过一定的时间才能传达到其他地方，这是场的速度，显然振动的传播速度和场速相同，振动的电场就是光（也可以把电磁波叫光）。

 

推车：一个人推车，车子能达到的最快速度是多少呢？显然不可能超过人跑的速度，车比要是比人跑的速度还快，人还咋推车呢？车子的速度极限是人跑的速度。

 

加速度：一个有质量的物体要提高速度必须有力的作用，这个关系可以表示为：加速度＝力/质量。质量越大，想有同样的加速度就需要越大的力。如果质量为0，则加速度为无穷大，也就是说，质量为0的物质可以突然变成极限速度。不需要力的作用。

 

电子加速器：用电场力给电子加速，显然和人推车一样，当电子的速度接近场的速度时，场就快要追不上电子了，电子受的力会越来越小，加速度会越来越小。假如电子能被加速到光速，显然，在电子以光速运动时，场速再也追不上电子了，也就再也不会对电子有什么作用力了。

电子加速度器给电子加速的极限就是场速，当然等于光速，所以电子速度的最高极限是光速。

 

物体受的力：任何宏观物体受的力都是电场力。力作用到物体某点上，该点的原子受力产生偏离原位的趋势，这一趋势以光速传到相邻原子，使相邻原子也产生移动趋势。瞬间，一点受的力就以光速传遍了整个物体，整个物体开始受力的影响而产生加速度。显然，当物体运动速度达到光速时，任何力对物体都不再起作用。物体不会再有加速度。物体移动的速度也一样不会超过光速。

 

好了：预备知识基本上就这些了。

其实有了这些知识后，如果爱因斯坦不提出相对论，也许你就会提出相对论了。只不过他抢先了。

 

相对论是相对论的哲学思想在物理学上的具体体现和应用。

受因斯坦把相对论分为狭义相对论和广义相对论。其实是一件事的不同角度和运用领域。

狭义相对论：

可以说狭义相对论是相对论的微分形式，如果还是小学没学过微分的时候，就当成是距离很短时间很短的一个无限小的范围里的事。比如我们可以把地球表面上一点在很短的时间内看作是匀速直线运动。别太长时间，也别整太长的距离，否则就变圆了。

匀速直线运动的系统叫做“惯性系”，记住这个词。后面（或者以后看书）可能会经常遇到这个词。

在相对作匀速运动的两个系统上，假定一个系统是静止的（前面说过速度可以任意定，我们定它是静止的）叫作参照系（以后说到参照系就等于说指定它的速度是0），另一系统对参照系而言就有了一个速度，但是光速却不会变，光不在乎你把谁的速度说成是静止，也不在乎你把速度说成是多少。在光看来，所有的系统的速度都是0。

因此出现了下面一个情况（参看下面的图）：

假如动系以速度V相对参照系移动，在动系上有一光子向上发出，动系上看光子的路线是ct'，参照系上看是ct，c就是光速。当光子到达某点时，动系也移动了一段距离vt。

三者的关系是：(ct')²＋(vt)²＝(ct)²

把t'解出来就是：t'=t√(1－v²/c²)，其中的 √(1－v²/c²) 叫作洛伦兹因子（现在也叫相对论因子）。

我们看到了：在狭义相对论中，参照系上看到的长度比运动系自己看到的要长，看到的时间比运动系自己看到的要长。而只要速度不是0，相对论因子就是一个小于1的因子，把看到的时间或距离乘上一个小于1的因子就得到了运动系上看到的距离和时间。习惯上说是高速运动的物体上的时间变慢了，距离变短了。但是这只是习惯说法。实际上是看到的时间变快了，距离变长了，比如 ct 就是比 ct' 长。

此外我们还注意到，狭义相对论中没提到力，原因是只限于惯性系，匀速直线运动的系统不存在力的作用。

 

广义相对论：

狭义相对论中考虑的是时间与距离的换算关系，狭义相对论是在惯性系之间的换算，因此没有加速度和力的问题。广义相对论是相对论的积分形式，是把无数的微分形式的结果累积起来后的结果。因此就涉及到了加速度，涉及到了加速度就涉及到了力。

F=ma  ，这是每个学过物理的人都能例背如流的公式。把这个公式变换一下：

a＝F/m，左边是加速度，右边呢？是“单位质量所受的力”显然是引力场强度定义。也就是说，加速度与引力场强度等价。a－F/m＝0，这就是我们为什么感觉不到太阳的引力的原因，因为地球的向心加速度正好抵消了太阳的引力。

再把上式变换一下：

FS＝maS；E＝mv²

力乘上距离S就是功，功就是能量转换的数量，就是能量值。所以：能量E＝质量m ×速度v的平方

问题是v是什么的速度呢？前面的知识已经知道，速度是一个可以随意说多大就是多大的量，这里的能量不可能也是说多大就是多大吧？所以这里的速度一定是一个对任何系统来说都不会改变的速度。那只有光速不会变。因此，质能公式就是：E＝mc²。

 

时间变慢：

很多人纠结在狭义相对论的洛伦兹因子上，不理解时间为什么会变慢。其实前面说了，洛伦兹因子仅仅提供了时间测量的变换关系，并不能说明时间会变慢。相反的是我们看到的时间还变快了，所以要因一个小于1的因子来复原成运动系上的时间。

而广义相对论中的引力公式真正解释了为什么时间会变慢。

a＝F/m，注意这里的是广义相对论的公式，加速度＝引力场强度。而加速度本身的定义是单位时间内速度的增量，所以：F/m=v/t，t＝v/引力场强度，同样的，到了相对论中，速度不是随意可变的值，是一个恒定不变的值c。但是由于我们使用的单位以及我们的数学体系和运算规则的原因，必须有一个变换因数。因此公式就变成了：

t＝κ×c/a，其中的κ是一个变换因子，与所在的空间及使用的时间单位有关。

从这个公式中可以看出来，时间是受引力场强度（加速度）影响的，在不同的引力场内的时间会不同。而引力场强度与加速度等价，因此，在强大的加速度下，时间也会变慢。这就是宇宙飞船上的时间为什么变慢的原因。是由于发射飞船时强大的加速度造成的。

 

假如是狭义相对论的洛伦兹因子的原因，那么，相对地球有无数的参照系，每个参照系上看地球都有一个时间，那么地球上到底听谁的？A星上看地球的时间慢10%，B星上看地球的时间慢20%，C星上看地球，时间慢30%……地球咋办？其实地球上的时间只按地球自己所在的引力场内的时间运行，其他星系上看到的时间是多少是它们的事，关地球什么事？

 

本来还想说说空间弯曲和时空遂道，但是说有非法内容，发不了。

Answer 2

相对论概略知识
1 E=MC^2，能量等于质量乘以光速的平方-------所有的物质，都是能量构成的，任何物质理论上来说都能够转换为能量；

2 光是一种特殊的，具有波粒二象性的物理现象。光速为宇宙内不可超越的速度极限；
（PS:在下的理解，光是一种以空间为传输介质的波。）

3 所谓的引力，实际上即是空间的凹陷。有质量的物体在空间会引起空间的扭曲，造成空间的凹陷。
一个例子：将一个铁球放在一块巨大海绵上，海绵会被压出一个凹陷，如果将另一个小铁球放到大铁球旁边，会自然滚落到大铁球上---------如果这个小铁球正在高速运动，则或者远离这个大铁球，或者围绕这个大铁球绕圈。

嗯，以上，就是我一个初中毕业生所能理解的相对论部分了，至于红移、时间神马的，俺的文化水平太低，已经理解不了了。

如果你要的是很详细的内容，这里篇幅容量有限，肯定装不下。而要看懂那个东西，也需要微积分、解析几何、线性代数、拓扑学等相关知识-------总体来说，应该需要专业学习理论物理的本科毕业水平才能看懂吧。

Answer 3

承认自己差的，改正自己错的，