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相对论

阿尔伯特·爱因斯坦

石原纯翻译

(1911年1月16日,在苏黎世自然科学会上的讲座) 被称为“相对论”的理论所依赖的基石就是所谓的相对性原理。首先,我想澄清一下相对性原理到底是什么。我们可以想象两位物理学家,他们都有各种物理仪器,并各自拥有一个实验室。一个物理学家的实验室位于一个普通的地方,而另一个物理学家的实验室则位于一个以恒定速度沿某一方向运动的火车车厢内。相对性原理主张:如果这两位物理学家使用他们所有的仪器,在一个是静止的实验室内,另一个是在火车内研究所有的自然法则,只要火车平稳且以均匀速度运行,他们将会发现完全相同的自然法则。换句话说,从更抽象的角度来说,自然法则并不依赖于参考系的相对运动。 现在让我们看看这个相对性原理在传统力学中扮演了什么角色。传统力学首先是建立在伽利略的原理之上。根据这一原理,除非一个物体受到其他物体的作用,否则它将处于直线的均匀运动中。如果这一法则适用于其中一个实验室,那么它也适用于另一个。我们可以直接从直觉中得出这一点。但我们也可以从牛顿力学的方程中推导出这一点。我们只需要将这些方程从一个参考系转换到另一个沿着恒定速度运动的参考系即可。