浅谈相对论

理解相对论的途径有：光速不变――狭义相对论――等效原理――广义相对论――时空弯曲。

　　我们看到的一切都是由眼睛接收到的光刺激的。比如我看到桌子上有一个苹果，可以说是苹果的光照进了我的眼睛，我的眼睛感知到了光。同时，苹果的光无限发散到空间中。如果速度达到光速，我们可以平行于苹果向宇宙发出的光速，那么苹果的状态相对于我的速度是静止的。

　　同理，如果速度比光速快，就可以追上之前发生的事情的光，看看之前发生了什么。

　　这个过程只是关于光速相对于另一个速度，而不是时间绝对向后或者静止。

　　如果一个观察者观察到地球离我们一光年远，他看到的意思是一年前发生了什么，因为光需要一年才能到达那里。如果你能赶上光速，你就能看到之前发生了什么。

　　第一，光速不变。

　　假设一列火车以每小时300公里的速度向北行驶，一辆汽车以每小时150公里的速度向北行驶。车里的人会发现火车的速度是每小时150公里。结论是物体的速度不仅取决于自身的速度，还取决于观察者的速度。

　　这个结论只适用于低速运动的物体(如火车，如地球的运动等。)。一旦速度增加到光速(每秒30万公里)或者接近光速，这种日常经验就失效了，因为大量精确的实验已经验证了光速是恒定的。也就是说，光速是一个固定值，一个常数，不随观察者的运动而变化。

　　再比如：假设一束光以每秒30万公里的速度向北移动，一艘宇宙飞船以每秒15万公里的速度向北移动。飞船里的人多快能找到这束光？根据我们的日常经验，这个光束的速度应该是每秒15万公里。不对！飞船内的人会发现，这束光的速度仍然是每秒30万公里。

　　第二，狭义相对论。

　　狭义相对论很短，只有几页。它有一个更短的含义，只有一句话：无论观察者如何移动，观察到的光速都不会改变。从这句看似简单的话中，我们可以得出一些奇妙的结论，这些结论严重违背了我们的日常经验，但现在已经被证明是正确的。

　　再举个例子，假设一束光以每秒30万公里的速度北移，一艘宇宙飞船以每秒15万公里的速度北移。在还在地球上的人眼里，一秒钟后，飞船距离光束15万公里。记住：1秒后！

　　但是，飞船里面的人会感觉这个时间有多长。已知的条件是飞船距离光束15万公里，光速为每秒30万公里。那么：15万公里除以时间=30万公里除以1秒，那么：时间等于0.5秒。也就是说，地球上的人过了一秒，以每小时15万公里的速度运动的人会觉得时间只过了半秒。

　　结论：速度可以改变时间。动作越快，时间过得越慢。当你以光速运动时，时间会静止不动。

　　再比如：博尔特以每秒10米的速度参加了百米赛跑。一秒钟后，博尔特只觉得299，990秒，或者说0.9999667秒过去了。百米赛后，博尔特比我们小0.0003333秒。

　　第三，等价原则。

　　假设我们坐在船上，当船匀速行驶时，我们不会感觉到船在动。同样，地球以每秒30公里的速度绕太阳公转，以每秒500米的速度自转，所以我们感觉不到地球在动。

　　现在假设我们在电梯里。电梯均匀加速上升时，我们不会感觉到电梯在动，只会感觉到一股力量把我们往下拉，就像地球的质量把我们固定在地球表面，阻止我们离开地球一样。

　　爱因斯坦由此推导出速度和质量是等价的，它们在减缓时间方面起着同样的作用。(当然这方面有一个很经典的逻辑推理过程，就不细说了。(

　　结论：不仅速度可以改变时空，质量也可以改变时空。

　　4.广义相对论。

　　质量可以改变时空，弯曲时空；而且质量越大，时间和空间被拉伸和弯曲的越多。就像速度越快，时间过的越慢。比如太阳弯曲时空，很像把一个铅球放在床上，这样就把一个海绵垫压出了坑。

　　爱因斯坦得出了一个大胆的结论，重力不是一种力，但实际上它根本不存在。我们通常看到的是地球和行星围绕太阳运动，不是因为太阳在吸引它们旋转，而是因为太阳弯曲了时空，地球和行星不得不沿着弯曲的时空旋转。

　　5.弯曲的时空。

　　广义相对论的一些结论还是超出了我们的日常经验，但后来被一一证明是正确的。

　　1.当恒星的光线穿过太阳时，因为太阳弯曲了时空，所以恒星的光线应该有一个折叠的角度，应该向内弯曲。这种效应很难观察到，因为只有当我们看着太阳时，我们才会捕捉到来自恒星的光。但是太阳光太强了，肯定会遮住光线。然而，当日全食发生时，阳光会被阻挡，这刚好够我们验证。事实证明爱因斯坦是正确的。

　　2.引力波。

　　当两个巨大的天体(如黑洞)相互碰撞时，它们弯曲的时空也会发生碰撞，形成时空涟漪，逐渐向四周扩散。这就像两块石头扔进平静的水中，形成两个扩散