相对论讲的是什么？

【专家解说】：相 对 论 -------------------------------------------------------------------------------- 现代物理学的理论基础之一。论述物质运动与空间时间关系的理论。20世纪初由爱因斯坦创立并和其他物理学家一起发展和完善，有狭义相对论和广义相对论两部分组成。狭义相对论于1905年创立，广义相对论于1916年完成。 19世纪末，麦克斯韦电磁场理论和牛顿力学趋于完善，一些物理学家认为“物理学的发展实际上已经结束”， 但当人们运用伽利略变换解释光的传播等问题时， 发现一系列尖锐矛盾，对经典时空观产生疑问。爱因斯坦针对这些问题，提出物理学中新的时空观，建立了可与光速相比拟的高速运动物体的规律， 创立相对论。 狭义相对论提出两条基本原理。（1）光速不变原理。 即在任何惯性系中， 真空中光速c都相同， 与光源及观察者的运动状况无关。（2）狭义相对性原理是物理学的基本定律乃至自然规律， 对所有惯性参考系来说都相同。 据此，爱因斯坦得出空间和时间各量从一个惯性系变换到另一个惯性系时不遵从伽利略变换法则，应遵从洛仑兹变换。改造了电动力学和牛顿力学，得出一系列“违背常识”的重要结论，主要有：量度物体长度时，运动物体沿运动方向的长度比静止时缩短，即尺缩效应；量度物体的时间历程时，运动物体的时间进程比静止时长，运动的钟比静止的钟走的慢，即钟慢效应；物体的质量随运动速度的增大而变大； 质量为m的物体具有的总能量为E＝mc²（质能关系式）；任何物体的速度不可能超过光速c等。这些结论与大量的高速（接近光速）运动的粒子的经验事实相符合，特别在原子核能释放中质能关系式被具体化，使人类进入原子能时代，为电磁场，核力场和弱力场理论的进一步发展奠定基础。上述理论从相对性原理出发，而且只对惯性系有效，称为狭义相对论。 相对论使人类的时空观发生革命性变化，摒弃了牛顿提出的时间，空间与物质运动无关的所谓绝对时间和绝对空间观念，发现时间，空间，物质及其运动的紧密联系，为辩证唯物主义提供了典型事实。 在狭义相对论基础上，爱因斯坦根据同一物体的惯性质量（由牛顿第二定律决定的质量）和引力质量（由万有引力定律决定的质量）总相等的实验事实，运用“思想实验”得出重要结论：在局部空间里，加速系统中的观察者看到的所有物理现象等同于在引力场中静止观察者看到的现象。如一个升降机在没有引力的空间上升，加速度与地球重力加速度相同，机内观察者观察到自由释放的物体下落的规律与站在地面上的人观察自由落体运动所得的规律完全一样。这时机内的人可以认为物体下落是受一个力（惯性力）作用的结果。爱因斯坦引入等效原理，即在一个小体积范围内万有引力和某一加速系中的惯性力互相等效。同时把狭义相对论原理推广为广义相对性原理，即物理学的基本规律乃至自然规律对于任何参考系都相同，具有相同的数学形式。以这两个原理为基础建立的理论，适用于一切参考系，称为广义相对论。 广义相对论得出一系列重要结论，认为时间空间将因物质的存在和分布变得不均匀，即发生“时空弯曲”，揭示物质与其存在形式的紧密联系，空间并不是欧几里德的“平直空间”或牛顿的“绝对空间”； 并认为这种“时空弯曲”是产生万有引力的原因， 据此建立了引力场论；认为狭义相对论是广义相对论在没有万有引力场时的特殊情况。对现代物理学和现代哲学产生巨大影响，奠定了现代理论天体物理学基础。广义相对论作出三个重要实验预言：光线在引力场中将弯曲，水星近日点的移动和光在引力场中光谱线会发生红移。 -------------------------------------------------------------------------------- 爱因斯坦建立广义相对论时认为：宇宙中不仅充满运动着的物质——电磁场，同时存在另一种运动着的物质——引力场。 运动的带电粒子产生在空间传播的变化的电磁场， 形成电磁波；运动的物体产生在空间传播的变化的引力场，形成引力波。一切具有质量的物质都应相互吸引，而不管该质量的起源如何。光既然具有质量，也应和其他物质通过引力场的传递相互吸引，得出引力场和电磁场的存在导致“时空弯曲”结论，物质集中的地方是引力场“浓密”的地方，也是时空弯曲最大的地方，这种时空弯曲产生质量的吸引效应——万有引力。 爱因斯坦在建立电磁场和引力场统一理论——统一场论（爱因斯坦认为，电力、磁力与重力是一个东西的三种表现， 如同水、冰和水蒸气都是由H2O组成一样。 统一场就是要把电力、磁力与重力联系在一起， 而成为宇宙中的一个基本的宇宙力场，也就是统一场。 反过来说，统一场是由电力、磁力和重力这三个基本力互相演变与斥合来决定宇宙的性质。宇宙中充满许多重力波和磁力线，只要你知道怎样去利用，它就可以为你服务。）中进一步认为，场和实物没有本质区别， 实物所在地就是场聚集的地方， “抛出去的石子就是变化着的场（引力波），在变化着的场中场强最大的态以石子的速度穿过空间。”连续的“场是唯一的实在”。 爱因斯坦关于引力本质的几何解释不能使科学家们信服，统一场论没有得到实际结果。科学家们引入引力场量子理论——“引力子”理论。