狭义相对论

背景

• 洛伦兹变换和伽利略变换不相符

洛伦兹变换由麦克斯韦方程组等电磁理论推导得出，伽利略变换由经验猜测得出

• 洛伦兹变换符合现实

洛伦兹变换符合现实，伽利略变换只在低速场景近似现实

• 光速不变

不同方向或者参考系的光速测量结果不变

假设

• 狭义相对性原理

一切物理定律（除引力）在所有惯性系中均等效，符合洛伦兹变换

• 光速不变原理

光在真空中总是以确定的速度c传播，速度的大小同光源的运动状态无关

推论

相对长度

• 定义

$$l = l_0 \sqrt{ 1- ( \frac {v} {c} )^2 }$$

• 含义

物体的长度，在运动方向变短

相对时间间隔

• 定义

$$\Delta t = \frac {\Delta t_0} { \sqrt{ 1- ( \frac {v} {c} )^2 } }$$

• 含义

物体的事件耗时，在运动方向相对变大

相对速度

• 定义

$$u = \frac {u_0 + v} { 1+ \frac {u_0v} {c^2} }$$

• 含义

物体的相对速度，符合洛伦兹变换

相对质量

• 定义

$$m = \frac {m_0} { \sqrt{ 1- ( \frac {v} {c} )^2 } }$$

• 含义

物体的相对质量，符合洛伦兹变换

质能方程

• 定义

$$E = mc^2$$

• 含义

质量是能量的一种表现形式

本质

• 相对速度简单叠加是错误的，是一种经验主义结论
• 洛伦兹通过数学公式推导出了真实的物质逻辑关系
• 光速不变目前的科技水平暂时无法解析