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狹義相對論是什麼

狹義相對論(Special Theory of Relativity)是由阿爾伯特·愛因斯坦在1905年提出的理論。該理論建立在兩條基本假設上:狹義相對性原理和光速不變原理。狹義相對論的核心內容包括:

狹義相對性原理。這一原理指出,所有的物理定律在所有慣性參考系中都是有效的,即物理定律的基本形式不依賴於觀察者的運動狀態。

光速不變原理。根據這一原理,光在真空中的速度對於所有慣性參考系來說都是恆定的,這一速度與光源或觀察者的運動狀態無關。

狹義相對論還提出了“尺縮效應”和“鐘慢效應”,即在不同慣性系中觀察到的長度和時間的變化。此外,狹義相對論還提出了質能等價原理,即物體的能量與其質量等價,由著名的質能方程式E=mc²體現。

狹義相對論與牛頓力學的主要區別在於它認爲時間和空間是不可分割的整體,而牛頓力學則將它們分開考慮。狹義相對論的數學基礎是洛倫茲變換,它描述了不同慣性系之間的時空關係。

自提出以來,狹義相對論已經得到了廣泛的實驗驗證,成爲現代物理學的重要基石之一。