你問我答20

你問我答20.相對論是甚麼？

 首先我要聲明，我不是學科學的，以下的對於「相對論」及「進化論」的回答，只是從普通常識及基本觀念來說，進一步的理論探討，你應該去請教物理及生物老師。

德國物理學家海森堡說：「在科學史上，以往也許從來沒有過一個先驅者像愛恩斯坦和他的相對論那樣，在他在世時為那麼多的人所知道，而他一生的工作只有那麼少的人能夠明白。」據說相對論在當初面世時，全世界只有十二個人明白此一理論。可見相對論之難懂。

在未解釋相對論之前，先看以下一個有趣的科幻故事。

有一對兄弟，哥哥比弟弟年長兩歲。哥哥從事宇航工作。有一次他以接近光速的速度在宇宙飛行了四年半。他回來時弟弟去接他回地球。二人相見，哥哥以為弟弟是父親呢！因為弟弟已是白髮蒼蒼的老人了。弟弟告訴哥哥，他這一去，已是三十二年了。原來天上的四年半，已是地上的三十二年了。

這就是用愛恩斯坦的狹義相對論的理論虛構出來的故事。但有一日若人類真能以接近光速的速度飛行(每秒三十萬千米)，這個故事就再不是科幻故事，而是一個真實的故事了。

「相對論」即是一種關於物質運動與時間空間關係的理論。其主要的理論可分為兩種：一是狹義相對論，二是廣義相對論。前者的基本理論是：1.相對性原理，即在任何慣性參考系中，自然規律都相同。2.光速不變原理，即在任何慣性系中，真空光速都相同。故在一個慣性系中，任一數量的時間和空間要由一個慣性系轉往另一慣性系，應滿足洛倫茲變換而不是滿足伽利略變換。並由此可推出許多重要的結論。A.兩事發生的先後或是否同時，在不同的參考系看來是不同的。例如在地球上同時發生的兩件事，在其他不同的星球看此二事，未必是同時的。B.量度物體的長度時，將測到運動物體在其運動方向上的長度要比靜止時縮短。量度時間進程時，將看到運動中的時鐘要比靜止的時鐘行得慢。上文兄弟年歲的差距就是由此理論產生。C.即物體的質量 M 隨速度的增加而變大。D任何物體的速度不能超過光速。E.即E=MC平方

2.廣義相對論是關於引力的理論，其基本原理是 1.廣義相對性原理.B. 等價原理 (礙於篇幅所限，不再作詳細解釋。請向物理老師請教。)