爱因斯坦的狭义相对论到底是什么？如何通俗地理解？

狭义相对论，是爱因斯坦对绝对参照系的一维参量，诸如时间、长度、速度，用洛伦兹变换因子(γ)，进行相对变化操作的理论。

广义相对论，是爱因斯坦对绝对参照系的三维参量，诸如势能、动能、应力，用二阶微分(▽²)度规，进行相对变化操作的理论。

狭义相对论的背景

著名的麦克斯韦方程：c²=1/ε₀μ₀...(1)，

其物理意义：光速c只与真空场的电容率常数ε₀与磁导率常数μ₀有关，与光源毫无关系。

换言之，麦克斯韦学派主张，真空场(即以太)是传递电磁波的载体，光速是场的固有属性。

这在1850s前后，方程(1)显然与科学界“光与光速是来自光源的”的基本认知是格格不入的。

人们认为，既然地球以30km/s的速度绕太阳高速旋转，那么地球上空静止的以太，就一定产生“以太风”，其风速必为v=30km/s。

进而联想，来自光源的一束光，要么顺风以速度v₁=c+v而行，要么逆风以v₂=c-v而行，要么以正交倾斜方式以v₃=√(c²+v²)而行。

于是，1887年，迈克尔逊与莫雷二人做了著名的迈克尔逊莫雷实验，证明了光速c与以太风速度v毫无关系。

为了从理论上解释光速不变现象，1892年洛伦兹独立提出“长度缩短假设”。

历经三年研究，与1895年提出著名的“洛伦兹变换因子”√(1-v²/c²)，

即：γ=1/√(1-v²/c²)...(2)

特别注意：

方程(2)是洛伦兹基于长度缩短的纯理论假说，进行数学处理的构造函数，迄今也没有任何实验能够证明长度真的变短了。

爱因斯坦可谓一个物理界的鬼才。他借助洛伦兹、庞加莱、马赫等人的物理哲学。与1905年发表狭义相对论，归结为所谓的两大原理：

第一原理：光在真空的速度不变的，简称“光速不变原理”。

这正是基于迈克尔逊莫雷实验否定以太的结论，而绝非基于麦克斯韦方程(1) 之真空场的固有光速。

其主要蕴含是：静止的以太不存在，麦克斯韦的真空场介质不存在，空间是绝对的虚无。

第二原理：惯性参照系都是等价的，简称“等效性原理”。

言下之意，唯一的绝对参照系S(0,0,0,0)是不存在的，换句话说，相对静止是不存在的，这是“等效性原理的本质”。

参照系都是运动的，只要速度恒定，其动力学方程等效。

换句话说，任何物体皆可以自身为参照系，坐标原点速度就是物体的自身速度。这就从事实上“彻底消灭了物理参照系”。

所有基于S(0,0,0,0)参照系下的经典动力学参数都是错误的，

或者说，是在远低于光速的近似值，而并非所谓的特例。

等效性原理以γ=1/√(1-v²/c²)为操作单元，以物体自身速度v为参照系速度，系列公式如下：

速度变换公式：

①x'=γ(x-ut)，y'=y，z'=z，t'=γ(t-ux/c²)。②v'(x)=(v(x)-u)/(1-v(x)u/c²) ③v'(y)=v(y)/(γ(1-v(x)u/c²)) ④v'(z)=v(z)/(γ(1-v(x)u/c²))

尺缩效应方程

△l'=△l/γ，或dl'=dl/γ ，简写：L=L₀γ

钟慢效应公式：

△t'=γ△t，或dt'=dt/γ，简写：t=t₀/γ

质增效应公式：

△m'=γ△t，或dm'=dt/γ，简写：m=m₀/γ

质能转换公式：

△E=△mc²=mc²-m₀c²，简写：E=mc²。

其它相应公式：

按照爱因斯坦的设想，所有的经典动力学方程，都必须修正为狭义相对论方程，例如：牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理。

附：温馨提示

1.迈克尔逊莫雷实验是在地球大气层环境下所为，大气层是地球系统的内空间或子系统。

物系的内空间与子系统，总是随同物系一同运动的，即系统与系统内空间是相对静止的，不存在所谓的以太风假说。

例如，汽车速度、托里彻利真空试管的移动速度、原子内空间移动速度，不可能与地球绕日绕银速度叠加，这是物理基本逻辑。

因此，无论怎么实验，也不可能证明以太的存在与否，这是科学界的一大盲区，希望国人不要盲目跟风。

2.迈克尔逊莫雷实验、洛伦兹变换构造函数、狭义相对论，三方面依据所谓的“光波是光源发射出来的”是不成立的。

前沿科学已经证实：光波/光子/光量子是真空场固有的。

3.在推导质增效应与质能转换方程时，爱因斯坦对质量进行微积分，显然是不可以的，因为质量不是连续性变量。

4.那个以物系自己为参照系的自速度v，又是以什么参照系为测量基准的呢？

我想，读者自然会脱口而出是绝对参照系S(0,0,0,0)。仅此一点，就成了狭义相对论的死结。

5. 狭义相对论，与广义相对论，迄今还是一个理论假说，并未得到公认。尤其应用物理科学界与工程技术界皆不以为然。