非诚勿扰杀夫女嘉宾:狭义相对论是什么，以及应用

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狭义相对论
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狭义相对论(Special Relativity)是主要由爱因斯坦创立的时空理论，是对牛顿时空观的改造。

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1 历史背景
2 基本假设
3 主要内容
4 实验验证
5 参见

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历史背景
到19世纪末，以麦克斯韦方程组为核心的经典电磁理论的正确性已被大量实验所证实，但麦克斯韦方程组在经典力学的伽利略变换下不具有协变性。而经典力学中的相对性原理则要求一切物理规律在伽利略变换下都具有协变性。为解决这一矛盾，物理学家提出了“以太假说”，即放弃相对性原理，认为麦克斯韦方程组只对一个绝对参考系（以太）成立。根据这一假说，由麦克斯韦方程组计算得到的真空光速是相对于绝对参考系（以太）的速度；在相对于“以太”运动的参考系中，光速具有不同的数值。但斐索实验和迈克耳逊－莫雷实验表明光速与参考系的运动无关。为说明这一实验结果，洛仑兹把伽利略变换修改为洛仑兹变换，但不能对此做出合理的解释。

爱因斯坦意识到伽利略变换实际上是牛顿经典时空观的体现，如果承认“真空光速独立于参考系”这一实验事实为基本原理，可以建立起一种新的时空观（相对论时空观）。在这一时空观下，由相对性原理即可导出洛仑兹变换。1905年，爱因斯坦发表“论动体的电动力学”，建立狭义相对论。

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基本假设
光速不变原理:真空中的光速独立于惯性参考系的选择，也与光源的运动无关。
狭义相对性原理:物理定律在一切惯性参考系中的形式都是一样的。
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主要内容
狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维时空，时间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的）。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。

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实验验证
横向多普勒效应实验
高速运动粒子寿命的测定
携带原子钟的环球飞行实验
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参见
相对论
广义相对论

物理学分支

基础理论

狭义相对论
1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（1879——1955）发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物——速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。该理论解决了许多困扰了物理学家们很长时间的问题，这个理论形成了一个著名的公式：E=MC2，也就是能量（E）等于质量（M）乘以光速（C）的平方。