狭义相对论

Special Relativity Albert Einstein

两个基本假设

  1. 相对性原理:物理定律在所有惯性参考系中都是相同的。
  2. 光速不变原理:光在真空中的速度对于所有惯性参考系的观察者来说都是常数,即 c3×108 米/秒,与光源和观察者的相对运动无关。

主要结论

时间膨胀(Time Dilation)

t=t1v2c2

其中 t 是运动参考系中的时间间隔,t 是静止参考系中的时间间隔,v 是相对速度。

长度收缩(Length Contraction)

L=L1v2c2

其中 L 是运动参考系中的长度,L 是静止参考系中的长度。

相对论性质量增加(Relativistic Mass Increase)

m=m1v2c2

其中 m 是运动物体的质量,m 是静止物体的质量。

能量-动量关系(Energy-Momentum Relation)

E2=(mc2)2+(pc)2

其中 E 是总m 是静止质量,c 是光速,p动量

质能等价(Mass-Energy Equivalence)

E=mc2

这是爱因斯坦最著名的方程,表明质量可以转化为能量,反之亦然

重要意义

狭义相对论对物理学产生了深远的影响,它不仅改变了我们对空间和时间的理解,还为粒子物理学、核物理学和宇宙学等领域的发展奠定了基础。此外,狭义相对论也是广义相对论的基石,后者是描述引力的理论。