希參閱百度文庫leeyinghua2<相對數學體系分析及部分讀者來信>一文!相對論是愛因斯坦用違反邏輯旳數學詭辨手法所引出的無稽之談:愚弄人們近百年!

有兩個非常有意思的說法：

二、有人問愛因斯坦，聽說你的相對論全世界只有12個人能理解，是真的嗎？

愛因斯坦回答，不不不，我相信研究過它的科學家都能懂。

作為學渣出身，愛因斯坦大學的時候基本靠混，但怎麼也是在名牌大學ETH的物理系混， 所以對於麥克斯韋方程組還是非常熟悉的。要知道在世上所有公式裡，麥克斯韋方程組絕對都排名第一，即使是尤拉的上帝公式和愛因斯坦後來的質能方程E=mc² 都只能屈居其後。對當時的物理學家包括愛因斯坦而言，麥克斯韋是神一樣的存在。他用四個方程式就包羅萬有整個電磁場理論。

德國物理學家波爾茲曼贊之為“出自上帝之手”！

江湖傳說：任何一個能把這幾個公式看懂的人，一定會感到背後有涼風——如果沒有上帝，怎麼解釋如此完美的方程?

麥克斯韋方程組可以推匯出光速C是一個不變的基本物理常數 ：

這個公式揭示了光速不變原理：無論相對誰，在何種慣性系（慣性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是不變的。

這在牛頓的經典體系中是不可能的，在牛頓的經典體系裡，速度都是相對的，需要參考系，沒有參考系談速度都是耍流氓。 那在真空中不變的光速，是相對什麼而言？

假如在地球上觀測從相當於1/10光速的飛船上發射一束光，那束光相當於地球觀測點的速度不是應該是C+1/10C =1.1C ?

為解決這一矛盾， 短命的“以太假說”就出世了， 相對性原理被扔在一邊，認為麥克斯韋方程組只對一個絕對參考系（以太）成立。

悲慘的“以太假說”還沒好好看這個世界兩眼，就被一朵烏雲殺死了，這就是著名的物理大廈的第一朵烏雲——邁克耳孫-莫雷實驗。

經典物理學在這個著名實驗面前，真是烏雲蓋頂，科學家一籌莫展，已經完全搞不定了，這時候，上帝讓一個走後門託關係才進入瑞士專利局的學渣來救場。

作為學渣，小愛同學沒有什麼歷史包袱，敢想敢幹，作為專利局的小職員，和學術性基本隔絕， 所以那些物理學家嘮嘮叨叨的假說，他基本聽不見，而且這時候，他還很年輕，思維很前衛。

小愛同學認為光速不變沒什麼難以理解的，偉大的麥克斯韋方程推匯出的結論還能有錯？更何況很多實驗都證明了光速不變。

於是小愛同學直接把光速不變當成公設：1.光速不變，與光源和觀察者的運動狀態無關；2.在所有慣性系中，物理定律都一樣 （即慣性系平權原理）。

別看這兩條公設簡單，就在這麼簡單的基礎上，偉大的狹義相對論就誕生了，這是一種全新的時空觀（相對論時空觀），顛覆了19世紀以前所有人類的認知。

所以如果你不懂相對論， 那你的世界觀是很有問題的，懂與不懂，就決定了你是生活在哪個世界中的生物。

（狹義相對論用到的數學，也就基本相當於大學本科的水平，包括洛倫茲變換和簡單的微積分。有興趣的童鞋可以去看看推導過程，其實不會比你們參加過的高考更難。）

在簡單的公設和枯燥的數學推導後，非常精彩的結論就出來了，記住，這些推論不是拍腦袋想出來的，而是精確的數學推匯出來的。只要光速不變沒有被推翻，就算馮諾依曼和希爾伯特來了，也只能承認這些顛覆你世界觀的結論。

一是運動物體在其運動方向會表現出長度收縮，這就是著名的尺縮。也就是說，在我們眼中，奔跑中的尤塞恩·博爾特是變瘦了的，所以根據相對論，要減肥，真的只能靠運動啊。

二是運動物體會經歷時間膨脹，一個運動中的鐘表要比靜止的同樣鐘錶走得慢。這個就是著名的鐘慢。也就是說，奔跑中的博爾特比不跑是變年輕了，所以，要想年輕點，就得動起來。那些大師以千年王八萬年龜為例子宣稱養生要懶靠靜的，肯定沒學過相對論。

根據鐘慢效應，有個很有趣的思想實驗，就是孿生子佯謬：

有一對雙生兄弟，一個登上一艘宇宙飛船作遠端太空旅行，而另一個則留在地球。從相對地球靜止的參考系上看，當旅行者回到地球后，我們發現他比留在地球的兄弟更年輕。但是從相對飛船靜止的參考系上看，我們發現他年紀更大。

這很矛盾是吧？

佯謬產生的原因是狹義相對論的時間膨脹原理僅僅對於慣性參考系成立。 而旅行者要想返回， 必然至少有一次加速過程。 根據廣義相對論，加速過程中的慣性力與引力等同， 而引力恰恰能夠導致時間膨脹。（廣義相對論可以解釋為什麼旅行者必然會有時間膨脹，真正的計算並不必須依賴廣義相對論。）

所以最終的結果就是，旅行者會較之留守者年輕。

鐘慢效應，孿生子效應，已經在1971年由科學家利用原子鐘繞地球一圈證實。

我們都知道愛因斯坦是前無古人後無來者的科學天才，直到現在也沒有哪個科學家敢和他相提並論。他憑藉曠世奇腦和獨特的思維模式獨自提出了顛覆全球的相對時空理論，他和他的相對論神聖的科學地位無人能撼動，他的理論引領世界在科學都時空大道上疾馳。

狹義相對論提出的背景

還是16歲時，少年期的愛因斯坦就得知光是快速前進的電磁波（1895年），於是他想：如果一個人以光速飛行，這個人將看不到光，只會看到空間裡振盪和停留的電磁場。愛因斯坦熱愛哲學，在哲學的統一性和邏輯一致性的影響下，認為應將相對理論與電動力學統一。

當時的物理學家受到牛頓絕對空間影響，也就是絕對參照系的以太，但愛因斯坦發現一些電磁現象與傳統的時空物理相矛盾：①邁克爾孫-莫雷實驗沒觀測到地球相對於以太的運動，與絕對時空和以太論相矛盾；②物體運動時表現出相對性的電磁感應現象，無論是磁體運動還是導體運動；③電子的電荷與慣性的質量在電子運動速度下成反比（荷質比），另外麥克斯韋方程組（電磁規律）在伽利略變換理論下並非不變，意味著電磁定律不滿足牛頓力學中的伽利略相對性原理。

因斯坦受到了19世紀末馬赫的《發展中的力學》論文影響（論文批判了牛頓的絕對空間論），在1905年5月，愛因斯坦在與朋友貝索討論時，想明白了苦思十年未果的問題：“時間沒有絕對，時間與光訊號速度有不可分割的聯絡。”經過5個星期的研究工作，愛因斯坦將狹義相對論展示在世人面前：1905年6月30日，他的《論動體的電動力學》釋出在德國《物理學年鑑》上。他假定了光速不變原理，將伽利略相對性原理推廣到狹義相對論原理，得出了洛倫茲變換，建立了狹義相對論。表示式S（Rʌ4,η_αβ）。

廣義相對論提出的背景

愛因斯坦在1905年同時也釋出了一篇關於光線在狹義相對論中，重力加速度對其影響的論文。這也是廣義相對論和雛形；在1912年，他又釋出了一篇探討如何將重力學用幾何語言來描述的論文，意味著廣義相對論運動力學的出現；1915年，他釋出了愛因斯坦引力場方程，完整的廣義相對論展示在世人面前（表示式：R_uv-1/2×R×g_uv=k×T_uv）。因此可以說，廣義相對論是狹義相對論的延展。

狹義相對論就是慣性系之間完全等價，不可區分，就是光速與參考系無關。比如不管觀察者在地面上還是在疾馳的火車上，測得的光速都是一樣的。因此光速不可超越，這已被無數次證明。

廣義相對論就是引力是由空間畸變引起的，因此引力場影響時間和距離的測量。

在愛因思坦提出狹義相對論之前出現了一些牛頓理論難以解釋的問題。如牛理論認為一切慣性系所有物理規律都相同，包括電磁現象。在牛理論裡速度合成直接用向量相加的。測量平行赤道傳播的光線與地球轉動方向一致按速度合成要比沿垂直赤道方向傳播的光速要慢。但測量的結果一樣。邁克爾遜不同情況下的光速測量也都證實光速是個常數。為解釋這些現象，物理學家羅侖茲作了深入研究，自然界的所有物體都要在運動方向上收縮，速度越快收縮越厲害。並作出了羅侖茲公式來計算。這樣似乎問題得到了解決。大家知道聲音的傳播媒介是空氣被聲源的振動引起的。當時光的傳播介質被認為是以太。根據相對性原理（一切慣性系上的物理規律是相同的）。麥克斯韋電磁方程表明光速在真空中是不變的。但光速不以所在慣性系的觀察者而改變，這些都否定了以太的存在。與羅侖茲有同樣發現還有法國大數學家龎加萊。但他們都未能突破牛的理論。愛實現觀念上的革命是突破了牛的絕對時間的概念。即時間與空間是不可分割的。為理解相對論就要認為每個慣性系的每位置上都有一個時鐘。可以在毎個慣性系上的每個位置上鍾對錶。取得一致時間。不同慣性系不同位置的鐘僅在相遇的一剎那看到對方讀數。對運動的列車長度測量是在地面座標系上兩個位置如果一瞬間一個車頭位置一個車尾位置，而且地面這兩個表指示同時。兩個位置之間的距離認為是列車的長。會發現這個長度要小於列車停止時的長度。具體長度可根據車速代入羅侖茲公式計算。車速是車的一個位置經過地面的（位置2-位置1）/（位置2鍾指示-位置個1鍾指示）。如果車開來時把地面的剛尺扔到車上，車上人自己量車並沒有縮短。對於執行的車上的一個表，與地面上的一串表比較會發現，它走過的時間會比地面上的一些表的時間差要小。這就是說運動的鐘變慢了。慢多少同樣要用羅侖茲公式計算。關於在一個慣性系如何對錶，過去講過，這裡不贅述。另外所有的表都預設為同樣物理結構。現在假定讀者有高中以上文化程度。關於這個議題不多說了，也就是愛因思坦的同代前輩雖然很接近了狹義相對論，未能取得突破，看來主要在時間觀念上。在相對論裡面時間概念很重要，深入學習其中有很深刻的內容。願意與有興趣學習的人交流探討。