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愛因史坦的特殊相對論

2024-07-12科學

特殊相對論是艾伯特·愛因史坦於1905年提出的理論,它徹底改變了我們對時間和空間的理解。特殊相對論的兩個核心原理是:物理定律在所有慣性參考系中是相同的;光速在真空中對所有觀察者都是恒定的,不論他們的運動狀態如何。

特殊相對論引發了幾個重要且反直覺的結論。首先是時間膨脹。一個運動物體上的時鐘相對靜止物體上的時鐘走得更慢。也就是說,如果你以接近光速的速度旅行,回到地球時會發現你經歷的時間比地球上的人少得多,這被稱為「孿生悖論」。

另一個結論是長度收縮。運動物體的長度會沿著運動方向縮短。例如,如果一艘宇宙飛船以接近光速飛行,從地球上看它會變得更短。

特殊相對論還帶來了質能等價原理,表達為著名的公式E=mc²。這個公式表明,品質和能量是等價的,可以相互轉換。質能等價解釋了核能的來源,是現代核物理的基礎。

特殊相對論不僅在理論上引人註目,還在技術上有實際套用。粒子加速器中加速粒子到接近光速時,必須考慮時間膨脹和長度收縮的影響。全球定位系統(GPS)衛星也必須修正相對論效應來確保精確的時間和位置計算。

透過特殊相對論,愛因史坦揭示了時間和空間的彈性特性,突破了經典物理學的局限,為我們理解宇宙的基本性質提供了新視角。這一理論不僅改變了物理學的面貌,也深刻影響了我們的科技發展和世界觀。發財手們,點點「關註」唄!