相对论最简单的解释

相对论是高中会学习到的一个理论，它是由爱因斯坦提出的，它改变了人们对时间、空间和物理学基本规律的理解。相对论是一种关于时空结构和引力的物理理论，下面将详细介绍。

相对论最简单的解释：

相对论是物理学的基本理论之一，由爱因斯坦在20世纪初提出，它描述了物体在高速运动状态下与时间、空间之间的关系，包括狭义相对论和广义相对论。

爱因斯坦自己曾经有一个非常通俗易懂的解释，大意是这样的：

当你和一位心仪的女孩一起面对面坐上个大半天，你都不觉得时间太长；但是，大热天，你和火炉坐在一起没过两分钟，就会觉得度日如年。

这就是“相对论”，也就是“相对某事而言”。

相对论的理论基础：

狭义相对论的两大基本假设是光速不变和相对性原理；广义相对论则引入了引力场和曲率空间-时间的概念。

基本原理和发展： 狭义相对论解释了速度接近光速的物体运动时的效应，如时间的膨胀和长度的收缩；广义相对论则解释了引力是由于物体之间的质量对空间-时间的弯曲造成的。

原理：相对论的基本原理是光速不变和相对性原理，即在不同参考系中观察到的物理现象是一样的。相对论还解释了引力是如何影响时空弯曲的，即物体质量越大，对周围的时空影响越大。

相对论与经典力学的关系：

相对论与经典力学的关系是创新发展。

1、从低速到高速：

经典力学是从日常生活中的机械运动中总结出来的规律，日常生活中的物体运动速度都为低速运动，其速度远远小于光速，如行驶的汽车、发射的导弹、人造卫星及宇宙飞船等，因此经典力学完全适用。

有些微观粒子在一定的条件下其速度可以与光速相接近，这样的速度称为高速。高速运动的物体，经典力学就不再适用了，20世纪初，著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论，狭义相对论阐述了物体在以接近光速运动时所遵从的规律。

2、物体的质量与运动速度有关：

在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的。按照20世纪初著名物理学家爱因斯坦建立的狭义相对论，质量要随物体运动速度的增大而增大。因此，当物体的速度远小于真空中的光速时，经典力学完全适用；当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了。

3、经典力学中速度叠加原理不再成立：

设河流中的水相对于河岸的速度为 ，船相对于水的速度为 ，则在经典力学中，船相对于岸的速度为 （矢量和），这似乎是天经地义的。但是，这个关系式涉及两个不同的惯性参考系，而速度总是与位移（空间长度）及时间间隔的测量相联系。

牛顿认为：空间是独立于物体及其运动而存在的，时间也是独立于物体及其运动而存在的，这是一种经典时空观。在牛顿看来，位移和时间的测量与参考系无关，正是在这种时空的观念下，上式才成立。

爱因斯坦则认为：在研究物体的高速运动（速度接近真空中的光速）时，物体的长度即物体占有的空间，以及物理过程、化学过程，甚至还有生命过程的持续时间，都与它们的运动状态有关，空间与时间与物体及其运动有密切的关系，不能独立存在。

这是一种崭新的时空观，并且还在进一步研究。相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同的参考系中是不同的，因而上式不能成立，经典力学也就不再适用了。

相对论的相关习题：

1、爱因斯坦创立相对论，下列关于相对论的说法正确的是（　　）。

A. 惯性系就是静止不动的参考系。

B. 狭义相对性原理是指一切物理规律在所有惯性参考系中都成立。

C. 在高速前进的火车中观察到地面上的时钟比火车内的时钟走得快一些。

D. 若物体的能量增大，则它的质量增大。

2、根据相对论判断下列说法是否正确（　　）。

A.狭义相对论全面否定了经典力学理论。

B.如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里面测出物体的长度都是一样的。

C.由E=mc2可知，质量可转变成能量。

D.物体速度越大，质量也变得越大。

3、关于相对论说法正确是（　　）。

A.设某人在以速度为0.5c的飞船上，打开光源，飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c。

B.高速运动的物体沿运动方向的长度变长。

C.高速运动时物体质量总小于静止时的质量。

D.在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的。

4、关于相对论，下列说法正确的是（　　）。

A.广义相对论认为一个做匀加速运动的参考系和一个均匀的引力场是等效的。

B.狭义相对论认为，如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里面测出物体的长度都是一样的。

C.狭义相对论认为，对于一切物理规律，所有的参考系都是平权的。

D.狭义相对论认为相对于观察者静止的钟走得是最慢的。

5、对相对论和经典力学的认识，下列说法正确的是（　　）。

A.相对论仅揭示了物体在高速、宏观运动时所遵循的规律。

B.相对论具有普遍性，经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的特例。

C.相对论与经典力学是相互否定的。

D.经典力学建立在试验的基础上，其原理受到无数次的检验，因此它在任何情况下都适用。