什么是狭义和广义相对论
近代科学始于明代，在中国以朱载育徐光启方以智为代表，可惜清军入关而折。在西方以伽里略牛顿为代表，因各种机缘得以蓬勃发展。到了二十世纪以相对论发表为标志，1905年成为现代科学的开元之年，此后量子物理异军突起。两次世界大战，苏联革命，中国革命，世界范围殖民地独立运动，在风起云涌的二十世纪上半叶，科学高歌猛进，成为战争与和平建设最重要的推动力量。
我无法判断相对论与量子物理学两者谁更伟大，但我认为量子物理更有用，影响更深远。相对论认为事物有严格的因果关系，量子物理则宣称上帝其实在投骰子。比较而言俺更喜欢量子物理学的偶然性，而不喜欢相对论必然的规律性。
特别要提及量子物理学发展史上有多位华人科学家做出过杰出贡献，而他们中大多的文言文修养都很好，体现了科学与艺术的统一。
八卦之后书归正传，先表一表相对论。
无论我和你在地球和宇宙的任何地方，我们遵循同样的物理规律(普世性)，但是却拥有各自独立的时空坐标(即相对性，没有了绝对时间)。由于人类只能感知三维空间，所以我们看到的四维时空是主观性的变形的，即四维世界，弯曲时空，广义协变，尺缩钟慢。
这里包含了2条公理，即狭义相对论的2条假设。一，所谓普适性在这里特指相对性原理，即，适用于动力学的坐标系，光学、电动力学也应该适用。或者说没有任何坐标系具有特殊性，（谁也不比谁更牛逼，谁也不比谁更独特）。二是光速不变，无论发光体如何运动，都不会影响光速。用相对论看几个例子，让我们的大脑建立起相对论思维吧。
例1，金茂大厦88层和楼下大厅各装一座精密时钟，广义相对论认为地球表面时光流逝的慢一点。光在向上运动时会消耗能量，光速不变但光波频率会变慢，即波长变大。经过相当长时间，楼上钟是九点十分，则一楼大厅的钟是九点，所以楼上的老板会认为员工怎么总是迟到呢？钟表做为一个机械装置因放的地方不同，竟然运动不同！
例2，《西游记》中"天上一日地下一年"，即天上时间流逝得更慢，这与相对论观点一致吗？神仙体重轻能量大可以高速飞行，相对神仙或太空飞船而言，我们也在做高速运动，神仙和太空旅行者应该更年轻吗？爱因斯坦认为由于加速度和引力场差异等原因还是神仙们的时间更慢些。
例3，如果孙悟空一秒飞行60万公里是光速一倍，能否回到从前？要回到1秒前，需追出去60万公里，相当于我们坐在佘山上面用望远镜观看60万公里外的事物，很难历历在目。相对论认为宇宙中光速最快且在真空中恒速30万公里/秒。孙悟空的飞行速度实际是一个筋斗十万八千里，约是光速的六分之一。所以中国神话中有起死回生术，却没有回到过去穿越的本领。
例4，上海纽约均在北纬35度线附近，上海到纽约的航线最短怎么飞？A，大体上沿35度纬度线跨越太平洋。B，经过北冰洋上空飞过去。建议大家看一下地球仪。正确回答是B。因为B航线沿着地球大圆飞行。大圆即上海纽约在地球球面最大的圆环上，这个圆环周长与赤道长度相当，但却约略垂直赤道。35度纬度线周长小于赤道 ，但同纬度上两点间最短距离却不是纬度线 。两点之间最短的线也称测地线，如平面上的直线，球面上的大圆。
例5，我坐京沪高铁到北京，列车走到上海外环线时速度为300公里，在这一刻，外环线上一名同学向北京发出了一束激光，与此同时我刚好经过该同学，我在列车上也向北京发出了一束激光。请问中欧北京校区先看到我发出的光，还是这位同学发出的光？首先，外环线上同学之光，光速为C=S1/t1，我在高铁上我的光C+300=S2/t2。距离一样S1=S2，当然应该先看到我的光。可惜这是一个被验证过的错误！相对论认为光速不变，无论光源的运动状态，光速总是C，即不可能存在超光速C+300，这样必须让S2/t2=C，也就是说S2/t2比值要变小，则S2变小，t2变大，对于列车上运动的我而言，京沪间距离变短了，时间走得慢了，即尺缩钟慢。 时间慢了多少请参见图。
如果我的速度v 远小于光速，时间t变化极其微小，例5中我的时间变慢了约300万分之一秒。
同时性是具有相对性的。
每个人都有自己的时间测度这取决于他位于何处并如何运动。
相对论的数学推导并非这么简单。 爱因斯坦研究相对论的逻辑起点是两个假设一是无论何处何时物理规律应该一样，二是宇宙中光速最高，光速不变。这两个假设也成了他终生信仰。在他之前洛仑兹研究电磁效应提出了一组方程，爱因斯坦认为电磁，光，物质运动都应遵循同一种规律即同一组方程。以此为出发点，他用数学工具在洛仑兹变换基础上推导出了狭义相对论，狭义相对论将经典动力学和经典电磁学规律统一了起来。质量也是能量的一种形式，质能是统一的，这就是著名的质能方程E=mc^2。
物体辐射放出光线（射线），会失去质量，而辐射是一种能量表现。这种光能变换，为原子弹奠定了理论基础。
爱因斯坦认为物质运动本身是能量形式，物体总是沿测地线运动，(即例4中的最短线路)，这一条徦设（公理）是广义相对论的基础。爱因斯坦很早就想到，坐在加速上升的升降梯里会看到什么感到什么？他通过理想实验和哲学思辨，认为物体间引力可以等效于加速度，这就是广义相对论推导前提，他认为不是力产生运动，而是运动产生了引力，引力场=加速度。就象汽车加速或减速人们感受到的力，就是运行中产生的。
在四维时空中，万有引力是时空不平坦的表象。怎么理解呢? 过去认为时间和空间是物体存在的“空虚空间”，而广义相对论指出空间和时间不能离开物体单独存在， 物理实体不是在空间中，而是这些实体有着空间的广延。
例如地球与月球这个系统，广义相对论认为月地之间并不是虚空，而是月地在时空中的延伸。而且这部分时空因为大质量物体存在，而变得弯曲了。弯曲的表现就是月亮在转圈。广义相对论认为宇宙所有天体运动都是自由运动，即不是地球月亮之间吸引造成了圆周运动，而是由于大质量物体的周围是弯曲的，月亮沿着弯曲的空间，做着自由自在的运动。
四维时空中的自由运动(直线运动)，使我们看上去在三维空间的受力运动。地球绕太阳转，在四维时空中其实相当于自由的直线运动，我们只能感知三维空间所以看上去是受力运动，在转圈。
时空和运动都是物质存在的形式，有物质才产生时空。 由于质量和运动形式不同导致物质周围时空并不平坦。
当光线从大质量星球穿过时，会发生弯曲。其实这个看上去弯曲的路线在四维时空中是最短路线。 爱因斯坦终生坚持宇宙存在一个大统一的规律，宇宙有着明确的因果性，由于他的这种坚持，从1915年以后他几乎没有任何建树。这是因为一种新的理论在迅速地发展起来，这就是量子物理。他批评量子物理的概率与不确定性，并对玻尔说上帝不投掷骰子。玻尔挖苦道你不要管上帝做什么。
题外话，相对论与西方传统文化哲学有更多牴牾之处，而中国传统文化宇宙观有更多包容相对论的因素。
作为思想家，爱因斯坦是战斗的和平主义，自由的民主主义，人道的社会主义者(李醒民语)
需要特别指出的是，最近的科学史专家研究表明，爱因斯坦的第一任妻子和同学米列娃对狭义相对论的贡献很大很多，甚至认为，如果没有米列娃的的工作，爱因斯坦的相对论是不可想象的。米列娃的数学比爱因斯坦好，保存在俄罗斯的两人通信中，爱因斯坦总是说“我们的理论，我们的工作”，并说“只有你能帮助我。我们会将共同的工作从一个相对的运动变成最终的结论”。最初手稿上有3篇都有米列娃的名字。1919年两人离婚，但在离婚协议中他许诺如果获得诺贝尔奖金 将一部分付给米列娃。而爱因斯坦是在1921年获得诺贝尔奖金。许诺并不存在的奖金，而不是现实中的财产，这或许是米列娃自己的主张。2005年在纪念狭义相对论发表100周年而发行的邮票中，印上了米列娃和爱因斯坦的合影。
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