王雨阳北京师范大学附属实验中学（高三十班）

关于相对论的发展

王雨阳
北京师范大学附属实验中学（高三十班）

爱因斯坦提出了狭义相对论与广义相对论，为物理学的发展打开了新篇章。根据所研究参考系的不同，狭义相对论研究惯性参照系下的时空关系，广义相对论研究非惯性参照系下的时空关系。本文主要探讨了狭义相对论及广义相对论的发展，探究了相对论理论的实际应用。

狭义相对论；广义相对论；时间；空间；速度

一、前言

1887年，爱德华·莫立于阿尔贝特·迈克尔逊在克里夫兰的卡思应用科学学校进行实验，测量地球在以太中的速度，但实验的结果与以太学说相矛盾。19世纪后半叶人们在研究光特性时，发现光速的参考系变换与伽利略变换不符，并不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现。1905年及1916年，爱因斯坦提出了狭义相对论及广义相对论。相对论改变了我们对于时间和空间的认识，促进了现代物理学和哲学的发展，同时在天体研究及GPS定位等实际应用也发挥着重要作用。

二、狭义相对论的发展

2.1 电磁现象与牛顿力学的矛盾

在20世纪初期，研究人员们就已经发现牛顿力学理论难以对相关电磁学的现象进行全面、有效的解释。当麦克斯韦电磁场方程把光解释成电磁波时,提出“以太”理论；随后，迈克耳逊完成了第一个此类实验，并且对寻找“光以太”的实验给出了否定的结果；同时，研究人员们发现，电磁规律不满足伽利略相对性原理，在伽利略坐标变换下，麦克斯韦电磁场方程不能够保持形式不变；……