上文簡單講述了一下狹義相對論，它顛覆了我們對于時空的認(rèn)知。今天主要來講一下狹義相對論兩個十分重要的結(jié)論：光速不變和相對性原理。
上文就簡單介紹過，愛因斯坦就是在麥克斯韋光是電磁波的基礎(chǔ)之上發(fā)展出了狹義相對論。這個事實變革了，我們對于運動的認(rèn)知。
在傳統(tǒng)的牛頓世界觀里，運動是相對的。我們在計算物體的位置和速度的時候，總需要確定我們的參考系的位置。但是，光和電磁波就完全不一樣，我們以為我們朝著光的方向奔跑，光的速度就相對來說會更慢一些。但一個世紀(jì)以來，大量的實驗都證明了在一切觀測者看來，無論我們?nèi)『畏N標(biāo)準(zhǔn)作為參考系。光都保持著恒定的每秒30萬千米的速度前行著。
在我們直覺看來，這種觀念實在是很荒唐。無論我們是向著光跑，還是對著光跑，他就在那里，不增也不減，這些性質(zhì)實在是不符合我們的日常經(jīng)驗。不過這就是科學(xué)，這就是事實。
1913年，荷蘭物理學(xué)家德西特提出了快速運動的雙星，可以用來測量光源的運動對光速的影響。過去100年中，我們做過許多類似的測量，但在所有實驗中都直接證明了，光的確是一個常數(shù)。
我們大多數(shù)人都會對光這種性質(zhì)感到難以理解，不過這不是我們一個人的問題，過去許多物理學(xué)家在沒接觸相對論之前，也是難以接受它帶給我們直覺的沖擊。但愛因斯坦不一樣，他欣然地接受了這種我們實驗證據(jù)得出來的客觀真理，并以此為基礎(chǔ)去挑戰(zhàn)我們舊有的世界觀。正是因為他大無畏的精神，才讓物理學(xué)最重要的結(jié)論之一，相對論橫空出世。
另外一個狹義相對論重要的結(jié)論，便是相對性原理。
設(shè)想一下在一個徹底其它沒有光源的黑暗太空中，有兩個閃著光芒的觀測者在彼此運動。無論兩個人是在相對運動還是相向運動，他們倆都能夠覺得自己是靜止的，而看見別人在運動。假設(shè)兩人都沒有感受到其他力的存在，而站在雙方的角度來說，他們說的都沒有問題。
在狹義相對論看來，以上的例子就很好地證明了運動的概念是相對的。我們的運動只有在跟其他事物進行比較的時候才能夠顯現(xiàn)。
當(dāng)一個觀測者不受任何作用力的影響的時候，他們便處于一種不受力的勻速或者靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)中。在狹義相對論看來，勻速運動狀態(tài)或者靜止其作用是等效的。
只有在力的作用下，才能夠改變觀測者的速度和運動狀態(tài)。還是上面那個例子，當(dāng)某個觀測者被其他力的改變的時候，它便能夠感覺到自己身體或者運動狀態(tài)的變化，于是他便可以對另外一個人是靜止的還是運動的進行區(qū)別。
相對性原理是基于一個簡單的事實：我們?nèi)绻_認(rèn)我們的運動狀態(tài)，則必須要明確究竟是誰在用何種方式進行測量。
如果我們坐在一輛完全封閉且黑暗的火車上，我們所能感知到的東西，只有火車車廂里面的那些物件。所以無論火車是在運動還是靜止，而當(dāng)它沒有加速或者減速的時候，僅僅依靠我們能夠觀察到的東西，我們是沒有辦法區(qū)別火車究竟是在勻速運動還是靜止的。
簡單來說，相對性原理就是指：當(dāng)我們不受力的時候，一切運動都只是相對的，唯有通過與其他事物的比較，我們才能夠區(qū)別我們的運動狀態(tài)。
因此，愛因斯坦以此為推論，得出了一個重要的物理學(xué)結(jié)論：無論什么物理學(xué)定律，對于所有勻速運動的觀察者來說，都是相同的。無論我們身處何地，或者兩個觀測者相對運動狀態(tài)是怎樣的，只要是在觀測者看來是保持勻速的，一切得出的物理學(xué)結(jié)論都將完全相同。
好了，以上就是對于相對論中光速不變和相對性原理的簡單介紹
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