这么跟你说,狭义相对论有两条基本假设:
1、光速不变原理:真空中任何参考系中的光速都是不变的
2、相对性原理:对于一切惯性系,一切物理规律都有相同的数学表达形式。
除了这两条基本的假设以外,狭义相对论的其他东西都是严格的数学推导出来的。
但是上面两条是爱因斯坦做的假设,正确性无法保证,其他东西都由数学逻辑做保证。
为什么会提出上面两条假设呢?
先说第一条光速不变。
首先是人们实验测量的结果都是这样,在不同的参考系里无论怎么测量,光的速度都是一样的,但是到底为什么会这样,没人知道,也许里面隐含了更多不为人知的秘密,但是我们现在发现不了。
其次,如果假设光速不变,那么可以很好的消除牛顿力学和麦克斯韦电磁学之间的矛盾。
基于这些,爱因斯坦把光速不变作为一条基本假设引进来了。假设的意思是,我不能保证它的正确性,我也不知道为什么光速不变,但是那么多实验都证明光速不变,而且如果假设光速不变这么好用,那就先假设它不变好了。
要进一步了解光速为什么不变,可以参考我下面写的另一偏文章:
第二条倒是很容易理解,不这样假设就不好玩了。
总之,爱因斯坦根据这两条假设推出了狭义相对论,出来的狭义相对论能够非常好的解释之前牛顿力学无法解释的东西,预测的东西也都被证实了,目前做的各种实验也没有发现违背它的。目前的情况就是这样了。
广义相对论的情况也是类似,也是基于两个假设(等效原理和广义的相对性原理),其他的都是严格的数学逻辑推导。等效原理把有引力的非惯性系转化成了一个惯性系,然后用狭义相对论处理问题,这样就解决了非惯性系的问题。
大致就是这样。
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