狭义相对论的思想的渊源是什么,从哲学,数学和物理学三个方面说明

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/01 07:44:50

狭义相对论的思想的渊源是什么,从哲学,数学和物理学三个方面说明
狭义相对论的思想的渊源是什么,从哲学,数学和物理学三个方面说明

狭义相对论的思想的渊源是什么,从哲学,数学和物理学三个方面说明
从物理学上讲,相对论源于经典物理和麦克斯韦电磁场理论的矛盾,根据经典物理的中的伽利略变换,一个以运动的物体上向前发射的光应该和向后发射的光速度不同,而根据麦克斯韦方程,光速在任何参考系中应该是相同的.这里出现了矛盾,我们只有两个选择,要么否定经典力学,要么否定麦克斯韦电磁场理论.爱因斯坦选择了前者.
从数学上讲,事实上是讨论我们生活的时空是否是欧氏空间的过程,牛顿理论中认为空间是平直的,空间中任意选取三个线性无关的基向量即可表示出空间中任意点,时间作为独立于空间的一个量,均匀地流逝.直到相对论之后我们才认识到时间和空间实际上是相互影响的,而且空间也不是平直的,作为宇宙时空维度的基向量不是线性无关的,而是相互联系的.
从哲学上讲,相对论的方向是从特殊到一般,从静止到运动,认识不断深化的过程.经典力学中我们可以认为总存在这样一个绝对静止的参考系,其他参考系相对于绝对参考系运动.过了很久我们才意识到参考系都是等价的,任何物理定律在任何参考系中应当具有相同的形式,绝对参考系是不存在的,运动和静止只能相对于参考系描述,特别是时间是不能脱离参考系来描述的.狭义相对论的发现最关键是爱因斯坦注意到了一个以前一直被忽略的问题:对钟.在相对论中由于时空是联系的,必须在同一个参考系中的钟才有意义.