相对论一词是从狭义相对论开始的。 相对论名字来源的故事 1905年6月30日,爱因斯坦在《物理学纪事》上发表了他那篇著名的论文《论动体的电动力学》。在这篇文章里,大量使用了“相对”这个词。这篇论文招到了科学界同行的嘲笑,其中曾经大名鼎鼎的洛伦兹更是讥讽这篇论文为相对论。爱因斯坦觉得这个名字还不错,后来就沿用了下来。实际上,爱因斯坦一直喜欢把它的理论称作“相对性原理”(Relativity Principle)。大概在1906年,马克斯·普朗克(Max Planck)最先把“相对性原理”改称作了“相对理论”(Relative Theory)。后来,阿尔弗雷德·布赫雷尔(Alfred Bucherer)又稍微修改了一下措辞,把这个名字变成了“相对性的理论”(Theory of Relativity),也就是今天中文里所简称的“相对论”。 可能很多小伙伴并没有读过爱因斯坦这篇论文的原文,下面就让老郭带着大家一起简单的来回顾一下这篇震撼人心的理论巨作的部分内容。 这篇论文的开篇讲了一种“非对称”现象,即磁体和线圈产生感应电流仅仅基于它们之间的相对运动,但是在法拉第之后,对于感应电流却有两种不同的理论解释,它们分别对应于磁体运动和线圈运动。 “在这里,可观察的现象只同导体和磁体的相对运动有关,可是按照通常看法,这两个物体之中,究竟是这个在运动还是那个在运动,却是截然不同的两回事。” 这两者之间的区别乃是基于大多数科学家仍然秉持的一个信念,即存在着一种相对于以太的“静止”状态。但是磁体-线圈的例子以及任何对光的观测都暗示,“在力学和电动力学现象中并没有什么性质对应于绝对静止概念”。这促使爱因斯坦把相对性原理提升到“基本假设的地位”,认为在所有以恒定速度做相对运动的参照系中,力学定律和电动力学定律是一样的。 接下来,爱因斯坦又提出了作为理论前提的另一个基本假设;“不论发射体的运动状态如何”光速不会发生改变。然后笔锋一转,爱因斯坦否定了通过两代人积累形成的科学教条:“引入‘光以太’将被证明是多余的,因为按照这里所要阐述的观点,并不需要一个‘绝对静止的空间‘。” 爱因斯坦简明扼要地指出,时间本身只能通过同时发生的事件来定义,比如当火车到达时表针指向7。于是便会得出一个令人惊讶的结论:并不存在所谓绝对同时性和绝对时间。爱因斯坦表明:如果时间是相对的,那么空间和距离也是相对的。论文写到此处,牛顿在其《自然哲学的数学原理》一书中关于绝对空间的假设也被推翻。 以上仅仅就这篇论文的开篇内容,简单与大家分享。对相对论有兴趣的小伙伴们,可以读一下爱因斯坦的原文,现在网上还是很容易找得到的。 【参考文献】 《爱因斯坦传》美 沃尔特.艾萨克著 《论动体的电动力学》美 阿尔伯特.爱因斯坦 |
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