相对论的核心理论有哪些，相对论的核心理念

1、相对论的核心理念

核心就是光速不变原理。想告诉我们牛顿定律在高速情况下是错的

2、相对论原理有什么?

相对论包括狭义与广义两部分。

狭义相对论，研究的是物体以光速等级运动时（如1/10 C，虽然在低速下仍有如下公式，不过因为其改变量太小，因此认为相对论在低速下失效），物体的质量，长度，时间会随速度发生改变。m=[m1/(1-v/c)]^1/2 t=[t1*(1-v/c)]^1/2 l=[l*(1-v/c)]^1/2

同时狭义相对论也包括质量与能量的转化关系：E=M*C^2

广义相对论主要描述质量对空间时间的扭曲现象。可用其解释光线在通过太阳附近时的弯曲现象。（光沿直线传播是在高纬度空间中，三维的空间被扭曲了，光在高伟空间中的直线轨迹投影到三维空间发生弯曲。）

另外，相对论的核心思想在于，否定牛顿的经典力学中时间空间独自存在的理论，认为时间空间必须依附于物质存在。

相对论分为广义相对论和狭义相对论

广义相对论的基本概念解释：

广义相对论是爱因斯坦继狭义相对论之后，深入研究引力理论，于1913年提出的引力场的相对论理论。这一理论完全不同于牛顿的引力论，它把引力场归结为物体周围的时空弯曲，把物体受引力作用而运动，归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动。因此，广义相对论亦称时空几何动力学，即把引力归结为时空的几何特性。

如何理解广义相对论的时空弯曲呢？这里我们借用一个模型式的比拟来加以说明。假如有两个质量很大的钢球，按牛顿的看法，它们因万有引力相互吸引，将彼此接近。而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这两个钢球间存在吸引力。它们之所以相互靠近，是由于没有钢球出现时，周围的时空犹如一张拉平的网，现在两个钢球把这张时空网压弯了，于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了。这就相当于因时空弯曲物体沿短程线的运动。所以，爱因斯坦的广义相对论是不存在“引力”的引力理论。

进一步说，这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的。等效原理是从物体的惯性质量与引力质量相等这个基本事实出发，认为引力与加速系中的惯性力等效，两者原则上是无法区分的；广义协变原理，可以认为是等效原理的一种数学表示，即认为反映物理规律的一切微分方程应当在所有参考系中保持形式不变，也可以说认为一切参考系是平等的，从而打破了狭义相对论中惯性系的特殊地位，由于参考系选择的任意性而得名为广义相对论。

我们知道，牛顿的万有引力定律认为，一切有质量的物体均相互吸引，这是一种静态的超距作用。

在广义相对论中物质产生引力场的规律由爱因斯坦场方程表示，它所反映的引力作用是动态的，以光速来传递的。

广义相对论是比牛顿引力论更一般的理论，牛顿引力论只是广义相对论的弱场近似。所谓弱场是指物体在引力场中的引力能远小于固有能，力场中，才显示出两者的差别，这时必须应用广义相对论才能正确处理引力问题。

广义相对论在1915年建立后，爱因斯坦就提出了可以从三个方面来检验其正确性，即所谓三大实验验证。这就是光线在太阳附近的偏折，水星近日点的进动以及光谱线在引力场中的频移，这些不久即为当时的实验观测所证实。以后又有人设计了雷达回波时间延迟实验，很快在更高精度上证实了广义相对论。60年代天文学上的一系列新发现：3k微波背景辐射、脉冲星、类星体、x射电源等新的天体物理观测都有力地支持了广义相对论，从而使人们对广义相对论的兴趣由冷转热。特别是应用广义相对论来研究天体物理和宇宙学，已成为物理学中的一个热门前沿。

爱因斯坦一直把广义相对论看作是自己一生中最重要的科学成果，他说过，“要是我没有发现狭义相对论，也会有别人发现的，问题已经成熟。但是我认为，广义相对论不一样。”确实，广义相对论比狭义相对论包含了更加深刻的思想，这一全新的引力理论至今仍是一个最美好的引力理论。没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力，没有敏锐的理论直觉能力和坚实的数学基础，是不可能建立起广义相对论的。伟大的科学家汤姆逊曾经把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一。

狭义相对论就是

狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。

四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。

四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。

相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。

伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。

著名的麦克尔逊--莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理，光速不变原理。

由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻，与传统的法则相矛盾，但实践证明是正确的，比如一辆火车速度是10m/s，一个人在车上相对车的速度也是10m/s，地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s，而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下，这种相对论效应完全可以忽略，但在接近光速时，这种效应明显增大，比如，火车速度是0。99倍光速，人的速度也是0。99倍光速，那么地面观测者的结论不是1。98倍光速，而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢，对他来说也是光速。因此，从这个意义上说，光速是不可超越的，因为无论在那个参考系，光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明，是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质，因此被选为四维时空的唯一标尺。

3、相对论的核心理论是什么

我曾经回答过这个问题，再Copy一份在这里

这个必须要专业知识的

相对论没有基本公式，只要知道了基本假设，就可以得到所有的公式

狭义相对论：解决了惯性参考系的坐标变换问题，就是不同的速度的观测者观测同一个过程，会发生什么。

可能你觉得惯性参考系这个名词太陌生，那么，我就通俗一点说咯

就是说，站在地面上的人，看运动的火车上的事情，是什么样子的。

在爱因斯坦之前，大家都认为这是具有等时性和等长性的。什么意思呢？

等时性是说，火车上发生两件事情的时间差，和火车外看到这两件事情的时间差相同。例如，你在火车上计时，看小球从释放到掉落到地上所需要的时间，和你在地面上计时，从看到小球释放到看到小球落地（不计光速哦）的时间，是一样的。

等长性是说，火车上一个东西长一米，你在地面上站着看到它的长度也是一米。

这两个性质大家一直坚信不疑，直到有了麦克斯韦方程组。为什么呢？因为麦氏方程组是可以计算得到光速的。我们知道，在匀速运动的火车上（假设没有任何振动，火车非常平稳）的人，如果把窗帘都拉上，不论用什么方法，做什么物理实验，他都是无法知道他是不是在移动的。地球转地如此之快，我们也感觉不到就是这个原因，这叫做相对性原理，就是说所有惯性参考系内遵守的物理原理没有任何差别。

可是这下就搞了，根据麦氏方程可以计算光速，光速和发射光的物体的速度无关。再根据相对性原理，所有的参考系中的光速都是相同的，也就是说，同一束光，在火车上的仪器测出的速度和在地面上的仪器测出的速度，应该是一样的。

可是这就不能保证等长和等时性了。比如，火车上光和火车运动方向相同，从a走到b点长度l，用了t秒的时间，如果等长等时的话，从地面上看，这个光走了l+vt的长度（因为还要加上火车走的距离）那么，在火车上测得光速 l/t ，在地面上就是l/t + v ，不一样了。

要是其他东西的速度还好，并没有一个物理规律可以确定其速度。可是光很讨厌，麦氏方程确定了它的速度就应当是一个值，不变的，不管发射物体的速度是多少。

好了，现在这样三个物理学基本的部分冲突了

1、相对性原理

2、麦氏方程组

3、等长等时性变换（满足这个性质的变换叫做伽利略变换，可以查一下，不理解的话，就看上面我给你写的等长和等时的解释）

好了，爱因斯坦来了，他认为，

1、相对性原理肯定是对的，

2、麦氏方程也是对的，那么不好意思，

3、等长等时性就是错的。其实在爱因斯坦之前，洛仑兹就找到了一个不等长等时的变换叫做洛仑兹变换，可以保证麦氏方程一直成立。

所以爱因斯坦就选择了这个变换作为描述世界的规律。然后从这个变换出发，推导出了一系列结论，最著名的就是 E=mc^2

但是这时候，还有个问题要说一下。如果我们认为伽利略变换是错的，那么牛顿定律就错了。其实是这样，牛顿第二定律在高速下失效，因为质量不再是定值。这个可以用E=mc^2来修正。最后，爱因斯坦确定的描述世界的基本规律是:

1、相对性原里

2、麦氏方程，修正过的牛顿方程（不修正就错了）

3、洛仑兹变换（就是一种不等长也不等时的变换，可以百度一下看看）

这就是狭义相对论的基本内容。这个东西被称作相对论，就是因为爱因斯坦推导的时候坚信，相对性原理一定是对的。

广义相对论就麻烦一点，它是解决引力问题的。

刚刚说了匀速平稳的火车上拉上窗帘你就完全无法知道你在往哪里走了，这叫做相对性原理。物理一点的描述是，所有惯性系里面遵守的物理规律完全相同。

那么如果不是这样呢？例如拐弯的火车，我们就能感觉到火车在往哪里拐，因为有往外“甩”的感觉。这是因为有加速度。

可是，如果恰好有引力抵消这个“甩”的感觉的时候呢

比如，神州飞船上天，绕地球运动，应该很快，应该有“甩”的感觉，但是恰好，这个“甩”的感觉与地球引力抵消了，所以宇航员觉得失重，既没有向外甩也没有向里的引力。

爱因斯坦认为，这个两种作用应该是完全抵消的，就是说，神州飞船上的人满足的所有物理规律也和不动的人一样。

好，我们比较一下哦，下面三种情况下遵守的物理规律一样。

1、完全静止的物体

2、匀速运动的物体

3、离心力恰好抵消引力的物体

因为前两种一样，所以我们说，没有绝对的运动和绝对的静止。就是说，既然大家遵守的规律都一样，那说谁是静止的就行了，反正无法分辨。

可是第三种呢？爱因斯坦说了，这第三种嘛，其实和第二种是一样的。因为引力是不存在的，物体感受到引力只是因为大质量物体旁边的空间是扭曲的，你在这个空间里做匀速运动，在外面看来就是加速运动了（例如圆周运动或者落体运动。）在扭曲的空间里做匀速运动，就好像是在平坦的空间里做受到引力作用而导致的圆周运动或者落体运动，这就是广义相对论的基本内容。

用空间扭曲代替引力来解释为什么地球围着太阳转，就是广义相对论的基本内容了。其实它是基于对相对性原理的扩展

原本的相对性原理只是针对 相互之间是匀速运动关系 的两个系统做出解释，认为他们遵守相同的规律

爱因斯坦把它扩展到了 受到引力作用做变速运动 的坐标系，认为他们也和上面的系统一样，遵守相同的规律。

因为是对相对性原理的扩展，所以叫做广义相对论。

其实，相对性原理和相对性原理的扩展，是地球不是宇宙中心的必然推论。

地球不是宇宙中心，那么它肯定在动吧，那么地球人所研究出的规律怎么从来不能给出一个确切地速度说我们到底动多快呢？这就是因为狭义相对论所用到的相对性原理，不管你动多快，遵守的物理规律相同，所以地球人无法知道自己是不是宇宙中心。

可是，既然你不是宇宙中心，你总归是在转吧，为什么我们感受不到你的转动呢？自转还好，能感觉到，公转也行，能根据潮汐感觉到一点，可是绕银河中心的旋转呢，银河绕更大星系中心的旋转呢？这个旋转超级快，应该有超强的离心力的呀，怎么我们还是感觉不到？这就是因为，相对性原理可以推广到受到引力作用而运动的坐标系上。

好，这就是相对性原理和相对性原理被爱因斯坦的扩展，和狭义、广义相对论了。

说实话，给一个没有很大基础的人，一句话能解释，就不是曾经世界上只有几个人能懂的相对论了。

如果真要一句话解释的话，

狭义相对论是坚信相对性原理（匀速运动的和静止的满足完全相同的物理规律）是对的，其他理论都要修正（结果修正了坐标变换，从伽利略变换修正为洛仑兹变换，又修正了牛顿第二定律的质量），所得到的理论。

广义相对论是根据扩展的相对性原理（受到引力作用沿引力决定的轨道运动的物体和静止的物体以一样满足相同的物理定律，所以它相当于是在扭曲的空间里面做匀速运动。）推导出的一套规律，主要是针对引力的规律

如果一个物体以光速运动，时间就会变“慢”，物体的能量会变的无限大…具体请看《相对论》

[理工学科]

4、爱因斯坦相对论的核心内容是什么?

相对论没有基本公式，只要知道了基本假设，就可以得到所有的公式

狭义相对论:解决了惯性参考系的坐标变换问题，就是不同的速度的观测者观测同一个过程，会发生什么。

可能你觉得惯性参考系这个名词太陌生，那么，我就通俗一点说咯

就是说，站在地面上的人，看运动的火车上的事情，是什么样子的。

在爱因斯坦之前，大家都认为这是具有等时性和等长性的。什么意思呢?

等时性是说，火车上发生两件事情的时间差，和火车外看到这两件事情的时间差相同。例如，你在火车上计时，看小球从释放到掉落到地上所需要的时间，和你在地面上计时，从看到小球释放到看到小球落地(不计光速哦)的时间，是一样的。

等长性是说，火车上一个东西长一米，你在地面上站着看到它的长度也是一米。

这两个性质大家一直坚信不疑，直到有了麦克斯韦方程组。为什么呢?因为麦氏方程组是可以计算得到光速的。我们知道，在匀速运动的火车上(假设没有任何振动，火车非常平稳)的人，如果把窗帘都拉上，不论用什么方法，做什么物理实验，他都是无法知道他是不是在移动的。地球转地如此之快，我们也感觉不到就是这个原因，这叫做相对性原理，就是说所有惯性参考系内遵守的物理原理没有任何差别。

相对论分狭义相对论和广义相对论。 本科时学过的，现在就引用当时的话来概括一下内容。 狭义相对论：所有物理规律对于一切惯性参照系都具有相同的表现形式。 广义相对论：所有物理规律对于一切参照系（包括非惯性参照系）都具有相同的表现形式。 狭义相对论的两条公设： a)，光速不变原理：光速在一切惯性参照系中保持不变； b)，相对性原理：对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的； 狭义相对论的所有定理、推论以及一切理论都是在这两个简化得不能再简化的公设的基础上推导出来的。 广义相对论扩大了狭义相对论的考察范围，把参照系从惯性参照系发展到非惯性参照系。其中，用到了一个很核心的公设，那就是等效原理。等效原理的大意是这样的：由引力场造成的参照系与加速度的运动造成的参照系是等效的。从这个原理出发可直接推导出引力场附近的空间是“弯曲”的，它从根本上解决了一个难题，即光经过引力场时表现出了“弯曲”的现象。然而光线总是走直线的，不会弯曲的，真正弯曲的是空间，因为空间弯曲了，所以光线经过引力场时表现出弯曲，实际上，光仍然走直线，不会弯曲的。这也解决了水星今日点的进动剩余难题。

5、相对论的基本思想是什么?

相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由阿尔伯特·爱因斯坦创立，依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。

狭义相对论和广义相对的区别是，前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯性参照系）之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。它发展了牛顿力学，推动物理学发展到一个新的高度。

狭义相对论的基本原理

一、在任何惯性参考系中，自然规律都相同，称为相对性原理。

二、在任何惯性系中，真空光速c都相同，即光速不变原理。

其中第一条就是相对性原理，第二条是光速不变性。整个狭义相对论就建筑在这两条基本原理上。由此得出时间和空间各量从一个惯性系变换到另一惯性系时，应该满足洛伦兹变换，而不是满足伽利略变换。并由此推出许多重要结论，例如：

1、两事件发生的先后或是否“同时”，在不同参照系看来是不同的（但因果律仍然成立）。

2、量度物体的长度时，将测到运动物体在其运动方向上的长度要比静止时缩短。与此相似，量度时间进程时，将看到运动的时钟要比静止的时钟进行得慢。

3、物体质量m随速度v的增加而增大。

4、任何物体的速度不能超过光速。

5、物体的质量m与能量E之间满足质能关系式E=mc2。

以上结论与目前的实验事实符合，但只有在高速运动时，效应才显著。在通常的情况下，相对论效应极其微小，因此经典力学可认为是相对论力学在低速情况下的近似。

广义相对论基本原理

1、广义相对论原理，即自然定律在任何参考系中都可以表示为相同数学形式。

2、等价原理，即在一个小体积范围内的万有引力和某一加速系统中的惯性力相互等效。

按照上述原理，万有引力的产生是由于物质的存在和一定的分布状况使时间空间性质变得不均匀（所谓时空弯曲）；并由此建立了引力场理论；而狭义相对论则是广义相对论在引力场很弱时的特殊情况。

质量是相对速度与本质而言的一个量，速度越快相对论质量就越大，把速度能量体现在质量上。

6、爱因斯坦狭义相对论的核心内容是什么?

一切都是相对的。 整个狭义相对论是建立在两条假设之上：1光速不变原理2相对性原理

如果你能把这两条假设中的任何一条否定了，那么狭义相对论就不成立

没有绝对的时间观和空间观