爱因斯坦相对论故事（爱因斯坦的相对论和刻舟求剑寓言故事有没有相似之处）

寓言故事《刻舟求剑》说的是有个楚国人坐船，不慎把剑掉进了河里，但是他并不着急下去捞剑，而是在船上掉剑处刻了个记号，并且告诉别人说，现在水太深，等着船靠岸时再从船上刻记号的位置下去捞剑结果可想而知，他是捞不到剑的这个寓言告诉人的道理是以静止的眼光看待变化发展的事物，必然导致错误的判断世界上的事物，总是在不断地运动变化发展的做任何事情都要以时间、地点、条件为转移，拘泥、刻板地办事情是达不到预期效果的，现在小编就来说说关于爱因斯坦相对论故事?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!

爱因斯坦相对论故事

寓言故事《刻舟求剑》说的是有个楚国人坐船，不慎把剑掉进了河里，但是他并不着急下去捞剑，而是在船上掉剑处刻了个记号，并且告诉别人说，现在水太深，等着船靠岸时再从船上刻记号的位置下去捞剑。结果可想而知，他是捞不到剑的。这个寓言告诉人的道理是以静止的眼光看待变化发展的事物，必然导致错误的判断。世界上的事物，总是在不断地运动变化发展的。做任何事情都要以时间、地点、条件为转移，拘泥、刻板地办事情是达不到预期效果的。

以上的道理显然不是题主所指，题主指的应该是里面的物理知识，那就是运动和静止相对的问题，我们常说运动是绝对的，静止是相对的，这是哲学上的理解，意思就是世界万物都是运动变化的，且一直在运动变化，运动是物质的存在形式，静止是暂时的、相对的。而在物理上，认为运动和静止都是相对的，描述物体的运动状态是离不开参照物的。一个物体相对于这个东西是运动的，也许相对于另一个东西就是静止的，相对于这个东西运动的速度快，也许相对于另一个东西的速度慢。比如人坐在行驶的船上，人对于船就是静止的，但相对于岸边就是运动的；岸边相对于地面是静止的，但相对于行驶的船和人就是运动的，当然相对于太阳也是运动的。世界上不存在绝对的运动状态，一切都是相对的，应该说这几种运动状态都是有效的，没有谁对谁错，但前提是要搞清相对于谁（即确定参照物），只有这样才有意义，另外还要随时注意物体运动状态的改变。

搞清楚这些知识，就会知道《刻舟求剑》中的刻舟人错在哪儿了：剑没有掉进水里时，剑相对于行驶的船和人是静止的（这时的静止是相对于船和人）。但剑掉进水里后，由于剑受到自身重力和水的阻力，最终会掉到河底而静止于河底（这时的静止是相对于河底的），

因此这时的剑不再与行驶的船和人保持相对静止状态。换句话说，船走剑不走。如果这时仍然认为剑相对于船是静止的，而在刻舟处找剑就会出现错误。刻舟人错就错在剑相对静止的参照物选错了，或者说他没有注意到剑的运动状态已发生改变，剑相对于船来讲已经不再静止。

如果船一直匀速直线行驶到河岸，再假定《刻舟求剑》中的船足够高，以至于剑在船到岸前还没有掉进水中，然后空气阻力忽略不计，那么船到岸边时，是否能从船上的丢剑刻痕处寻找到剑呢？答案是肯定的，一定能从刻痕处下的水底捞到剑，就像下面这样：

这是为什么呢？因为刻舟求剑这件事完全遵守伽利略相对性原理。

所谓伽利略相对性原理是指在任何惯性系中，力学规律保持不变。换句话说，在一系统内部所作任何力学的实验都不能决定一个惯性系是在静止状态，还是在作匀速直线运动。还拿船举个例子，在一艘匀速直线运动的船上，一颗石子从桅杆顶落下，最后是落到桅杆底部，而不是落向船运动的相反方向。

在船上的人看来，石子作垂直于船面的自由落体运动，船上的人无法判断船是静止还是在运动（当然在岸上的人看来，这颗石子是在作平抛运动，不同惯性系对同一事物的观察结果遵循伽利略变换）。同理，剑也应该落到船上刻痕处的垂直下方，也就是说，刻舟人的做法是正确的，这就是相对性原理。这个原理告诉我们，在任何惯性系中，力学规律或者说物理效应是相同的，还是那句话，世界上不存在绝对的运动状态，一切都是相对的。

这个相对性原理是从伽利略的力学相对性原理推广发展而来。伽利略相对性原理是个从内涵到外延都不深刻和完善的原理，从内涵上讲，这个原理并不表述相对时空观，否则牛顿也不会接受这个原理；从外延上讲，这个原理只适用于力学，而不适用于电磁作用，更不适用于引力。从骨子里讲，这个原理只是惯性原理（牛顿第一定律）的表现应用而已。

进入十九世纪，麦克斯韦建立电磁理论大厦，他预言了电磁波的存在，并从他的联立方程组中推出电磁波的速度c是个常数，他还认为光就是一种电磁波，且光的传播是需要介质的，那就是充满整个空间绝对静止的“以太”，他继承了牛顿的绝对时空观，把经典物理推到了顶峰。

但他的电动力学并不满足伽利略相对性原理，接着迈克尔逊的“以太漂移”实验又否定了“以太”的存在，并证明光速是不变的。这其中的每一种结果都是不能让人接受的。表面上看，这所有的一切既有联系，又似乎充满着矛盾，真是“剪不断，理还乱”。但这种局面一时谁也解决不了，因为谁也放弃不了绝对时空观。

时间进入二十世纪初，爱因斯坦登上历史舞台，

首先他认为相对性原理应该是宇宙中的一个普遍性原理，它不只适用于普通力学，也一定能适用于电磁力学。其次，表面上看相对性原理和光速不变是抵触的，但如果把两者结合起来（当然两者结合的前提是放弃绝对时空观），会得到意想不到的结果，相对性原理可以推广到电磁力学。相对性成为一个在时间和空间上都相对的原理（我们把这个相对性原理称为狭义相对性原理），之所以一开始不适用于电磁力学，是因为没有考虑时间的相对性，光速不变正是时间和空间都具有相对性的体现。所以现在看来，伽利略相对性原理是一个只考虑空间相对性的不精确的原理，严格说起来，这个原理并不表述时空的相对，因此伽利略相对性原理和狭义相对性原理是有本质的不同。

爱因斯坦狭义相对性原理讲的是在任何惯性系中，物理效应是一样的，不存在任何优越的参考系，不存在绝对静止的参考系，物体的运动状态只具有相对意义。这表明时间和空间是随着物体的运动而变化，它表述了彻底的相对时空观，并由此得出“钟慢尺缩”、“质增效应”、“质能关系”等结论，揭示了事物深层次的客观规律。

综合上面，《刻舟求剑》充其量符合伽利略相对性原理，但绝不是爱因斯坦狭义相对论里的狭义相对性原理，更不是广义相对论里的广义相对性原理（是把只适用于惯性系的狭义相对性原理再推广到非惯性系而得到的相对性原理，它更进一步适用于引力作用）。《刻舟求剑》不涉及时空的相对性，在如此的低速环境下，并没有体现出时间和空间随船运动而发生变化的问题。因此《刻舟求剑》和爱因斯坦相对论是两个层次，没有相似之处。

本文参加【科学V计划】，内容为作者原创#科学V计划# #科学有真相# #科学种草团#