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（爱因斯坦）
（本书作者：赵峥） 1.狭义相对论和广义相对论的区别：狭义相对论讨论的是平直时空中的时空理论，广义相对论讨论的是弯曲时空中的时空理论。平直时空是弯曲时空的特殊情况，所以，狭义相对论可以看做广义相对论的一部分。 2.以太理论：古希腊哲学家恩培多克勒认为构成世界的元素有四种：土水火气。此学说就像中国的五行学说一样，在西方盛行不衰。后来，亚里士多德又提出，地球是宇宙中心，月球最接近地球。“月下世界”是由四元素组成，它们组成的万物都会腐朽；“月上世界”则由第五元素——以太构成，永恒不变。19世纪的学者们进一步认为，以太充斥全宇宙，是光波传送的载体。 3.光行差效应与迈克耳孙实验的矛盾：大多数恒星离我们很遥远，它们传过来的光可以认为是平行的。地球围绕太阳运动，如果以太是静止的，也光传过来的时候，应该相对于地球有一个漂移速度，方向发生改变。因此，不同季节，用天文望远镜观察恒星，需要调整角度。可是，一个叫迈克耳孙的科学家，做了一个实验，并没有测出来我们预想的那个“漂移速度”。这个矛盾就是1900年开尔文勋爵在英国皇家学会迎接新世纪的庆祝会上所谈的物理学的两朵乌云中的一朵。 4.相对论诞生前电磁理论的矛盾： （1）麦克斯韦电磁理论要求光速只能是常数c， （2）相对性原理要求，包括电磁理论在内的所有物理规律在一切惯性系中都相同， （3）伽利略变换提出速度叠加原理。 也就是说，麦克斯韦理论要求光速不论何时何地，都为恒定值c，而伽利略变换要求，当光照向以速度v运动的物体时，光速为c—v，光速不是恒定值，即存在相对光速。 5.相对论里提到的“尺缩效应”其实是洛伦兹早就提出的，叫“洛伦兹收缩”。 6.狭义相对论建立在相对性原理和光速不变原理上，抛弃了伽利略变换原理。 7.百年难题——牛顿的水桶实验：一个装有水的桶，刚开始水和桶都静止，此时水面是平的（状态一），过了一会，让桶以角速度w转动，刚开始，水未被桶带动，水面仍是平的（状态二）。不久，水被带动，直到水与桶一起以角速度w运动，水面呈凹型（状态三）。然后，让桶突然静止，水仍以角速度w运动，水面仍是凹的（状态四）。 状态一二，水面都平，但运动状态不同，状态一三，水都相对于桶静止，水面形态却不同。如何解释这种矛盾，至今仍是一个难题。 8.光速为何不变：假设有一对双星系统。两颗星绕同一椭圆轨道运动。如果光速可变，用望远镜观察时，运动趋近地球和运动背离地球的发出的光，飞向地球的速度将不同，它们的轨道应该会有畸变，可是实际观察时却没有。 9.同地，同时与运动的相对性：同地是个相对性概念，比如，我们上公交车，公交车关门后启动，等我们给乘务员钱的时候，车子已经运动了一定距离了，但是我们上车后并没有动。也就是说，相对于外面的参考系，我们上车给钱不是同地发生的，但是在公交车里的参考系，则是同地发生的。 同时的概念也是相对的。假设，一列火车沿站台行驶，这时有两个闪电分别击中了站台上的A，B两点。静止于这两点中间的站长，同时看到来自AB两处的闪光，他认为这两件事同时发生。可是，此时火车正在进站，等到火车上的车长恰好运动到站长的位置时，因为之前火车是运动的，假设火车往A方向运动，他则先看到A处闪电，后看到B处闪电，他认为两件事不是同时发生的。 运动仍是相对的，比如，我们在地球上，假如我们坐在椅子上，一天不动，好像我们是静止，可是地球却自转了一周，实际上我们是运动的，而且这个运动还不可忽略不计，正像毛泽东所说“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，八万里怎么可以忽略不计？
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