用通俗易懂的方式,解释狭义相对论,爱因斯坦真是太伟大了


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科学家发现一个离奇的现象 , 让他们感觉到特别的惊讶 , 光速不管在什么样的参考系下都等于每秒30万km 。

但是我们大家仔细观察我们周围其他的事物 , 似乎任何一种物体 , 它的运行速度都需要有一个参考系 , 这个时候光速似乎就变成绝对的数值了 。
【用通俗易懂的方式,解释狭义相对论,爱因斯坦真是太伟大了】当科学家发现这一离奇的科学结论以后 , 顿时在科学界议论纷纷 , 各种解释也是层出不穷 。
有人认为出现这种现象的原因很有可能是因为光速太快了 , 检测光速的仪器在测速时可能出现了一定的误差 。

但是如果我们仔细理性地来思考这个推测的话 , 显然有些站不住脚 。
大家思考一下 。 在我们之前所学到的任何一项物理值 , 只要这一项物理值有误差存在 , 那么这个误差一定是一个随机的数值 。
但是面对光速30万km每秒的这个结论时 , 无论科学家经过多少次测量计算 , 最后都等于这个数值 。
而且不同的团队利用不同的测速原理 , 最后得出来的速度都是30万km每秒 , 这就让人感觉到不可思议了 , 这显然30万km每秒一定不是一个误差值 。

所以这种推测到后来也就没有被大家再次提起 。
后来有一位名叫洛伦兹的物理学家提出了他自己的看法 。

他认为一个物体在高速运动的状态下 , 长度是会发生一定程度的缩短 , 例如一根长10m的棍子 , 如果让它以接近光速的速度飞行的时候 , 那么这根棍子的长度很有可能就会缩短至几毫米 。
发生这种现象的原因正是因为一个物体在高速运动的状态下 , 它会与它迎面而来的以太风发生相撞 , 在以太风的撞击之后 , 也就会导致这个物体的长度发生一定程度的缩短 。

在我们大家不了解这一现象背后原理的时候 , 乍一看这个结果似乎显得有些荒谬 。
但是在以太论流行的那个年代 , 这个结论被提出来似乎就显得合情合理了 。
洛伦兹经过大量的推算以后还给出了一个数学公式 。 这个公式正是用来计算一个物体在不同的速度下缩短的程度是多少 。
也就是我们之前经常听到的洛伦兹变换公式 。

洛伦兹看了自己推倒出来的公式以后自己都笑了出来 。 他自己都觉得不可思议 , 认为这一定只是数学上的一场游戏而已 。
很显然按照我们生活上的常理认知来看待这件事情的话 , 显然有些说不过去 , 一个物体的长短怎么会因为它运动速度的快慢而发生变化?
这似乎和我们的生活发生了矛盾 , 但是就是这样一个看起来让人觉得匪夷所思的公式 , 却成就了爱因斯坦后来的狭义相对论 。

因为爱因斯坦的狭义相对论在后期使用的过程中会频繁地使用到洛伦兹变换公式 。
但是洛伦兹提出这个公式以后 , 自己却一直被蒙在鼓里 , 他甚至都不知道这个公式的内涵到底是什么 。
这时的爱因斯坦不断的思考 , 他不断的推测为什么在自然界中没有任何一种物体的速度可以超过光速 。
即使放到当时那个年代的科技 , 可以实现大型强子对撞机的技术 , 但也只能让某些粒子加速到0.99倍的光速 。

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