科学|人类历史上的4次认知革命，竟是由这个问题引发( 二 )
在这篇论文中 ， 爱因斯坦假设了光速在任意惯性参考系下都是不变的 ， 这就是光速不变原理 。 其次 ， 假定绝对参考系是不存在的 ， 利用洛伦兹变换得到一组全新的描述运动的方程组 。 在爱因斯坦之前就有物理学家洛伦兹已经得到了这样的方程 ， 只不过他无法接受绝对参考系不存在的事实 。 而爱因斯坦领会了这组方程的物理学含义 ， 并且精准地描述出来 。
【科学|人类历史上的4次认知革命，竟是由这个问题引发】通过这组方程 ， 我们知道 ， 物体的运动也会改变时间和空间 。 因此 ， 在相对论中 ， 光速是绝对的 ， 而其他的物理量都是相对论 ， 当一个速度相对于其他物体达到接近光速时 ， 时空和空间也相对于其他物体出现不同 ， 比如：高速运动状态下 ， 时间会膨胀 。
再比如：高速运动状态下 ， 尺寸会收缩 ， 下面三图分别是：飞船以0.1倍光速 ， 0.8光速和0.9倍光速掠过上空 ， 地面上的人看到的情景 。
其次 ， 同样的一件事情 ， 不同的人由于运动状态的不同 ， 他们看到的这件事件发生的时间可能是不同的 ， 这也被称为同时性的相对性 。 在此之前 ， 庞加莱也曾经思考过这个问题 ， 但也没有得到狭义相对论 。
由于人类所生活的世界是宏观低速的世界 ， 所接触的物理学现象也是宏观低速世界的物理学现象 ， 而牛顿理论就非常好地适配了宏观低速的情况 。 而相对论的涵盖面更广 ， 在宏观低速下 ， 牛顿理论是等价于相对论的 ， 而到了接近于光速的高速状态下 ， 实际上 ， 牛顿理论就已经不是很准确了 ， 这时候只能用相对论 。
不过 ， 人类不太可能会面临到超高速的情况 ， 所以很难理解相对论的这些结论 ， 但它们实际上都已经被实验所验证 。 可以说 ， 爱因斯坦的狭义相对论又一次突破了人类的固有认知 。 而且这次的突破也同样是非常难能可贵 ， 杨振宁在文章《机遇与眼光》就曾写到 ，
洛伦兹有数学 ， 却没有物理学；庞加莱有哲学 ， 却也没有物理学 。26 岁的爱因斯坦正是敢于质疑人类关于时间的原始观念 ， 坚持同时性是相对的 ， 才能从而打开了通向微观世界的新物理之门 。
从伽利略测光速 ， 再到牛顿力学 ， 伽利略方程 ， 最后到狭义相对论 ， 人类一次次的突破认知壁垒 ， 刷新自己的世界观 ， 这整整花了近400年的时间 ， 但这些同时也是人类宝贵的财富 。
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