读懂相对论需要哪些知识（解读相对论中的基本原理）

说到相对论，可能你并不十分了解相对论到底讲了些什么，但你肯定听说过。

不少人认为相对论非常深奥，但其实并非如此，不管是狭义相对论还是广义相对论，都是建立在两个基本原理基础上提出来的，明白了相对论的基本原理，就能很好地理解相对论了。

先说狭义相对论。

狭义相对论的两个基本原理：狭义相对性原理和光速不变原理。

狭义相对性原理很好理解，指的是“所有的惯性参考系都是等价的”。什么意思？举个例子就明白了。

在一辆匀速直线行驶的火车上，假设你听不到火车发出的声音，闭上眼睛，你不可能知道自己是在火车上，因为此时你的感受与站在地面上没有任何区别。

匀速直线行驶的火车是惯性系，而地球也是惯性系，两者是等价的，所有的物理定律在惯性参考系中都是相同的，所有你无法区分！

还有就是光速不变原理。在任何参考系下，光速都保持不变，这里是指真空中的光速。这个比较违背我们的传统认知。比如说，你以5米每秒的速度奔跑，我静止不动。你身上发出的光的速度在我眼里并不是光速加上你奔跑的速度，而仍旧是光速。即便你以99%光速奔跑，结果也是一样！

所有的物理定律都适用于狭义相对性原理，唯独牛顿的引力理论除外，这也说明牛顿的引力理论并不严谨，也意味着狭义相对性原理是由局限性的，因为不仅仅是惯性参考系，非惯性参考系中，所有的物理规律也应该是等价的。

这也促使爱因斯坦在狭义相对论的基础上，有了更深层次的思考，把引力引入进来，提出了广义相对论。

广义相对论也有两个基本原理：等效原理和广义相对性原理。

等效原理指的是，引力和惯性力是等价的。假设你在一个电梯里，电梯的加速度是9.8，那么你的感受与站在地面上是一样的，你无法区分自己是站在电梯里还是站在地面上，因为两者是等价的。

还有广义相对性原理，所有参考系中的物理定律都是相同的。这个也很好理解，无论你在什么样的参考系，光速都是一样的，正负电荷总是相互吸引。

可以看出，广义相对论就是在狭义相对论的基础上，把惯性参考系扩大到所有的参考系，把引力等效为惯性系得出来的。

狭义相对论更多的是前辈们共同努力的结果，比如说麦克斯韦，洛伦兹，庞加莱等物理学家，爱因斯坦只是捅破了通向狭义相对论的那层窗户纸，没有爱因斯坦，也会有其他物理学家很快提出狭义相对论。

但是广义相对论基本上依靠爱因斯坦那颠覆性的思维才提出来的，如果没有爱因斯坦，恐怕几十年的时间里，也不见得有人提出广义相对论！