抢二楼

看到吧里很多吧友对相对论和量子力学并不了解，于是决定开贴介绍一下，之前已经有@魔本是神吧友对其进行过一些介绍（http://tieba.baidu.com/p/3363562056），但其中有若干错误和不妥之处，而且介绍本身也不系统。相对论与量子力学是现代物理学的两大支柱，由于其社会影响力，常常会被一些宗教人士曲解和利用，借以宣扬或证明自己的宗教观点。这也是我决定开本帖的一个原因。
本帖只针对狭义相对论进行一些提纲挈领的介绍，让大家了解一下关于狭义相对论的基本知识，至于量子力学和广义相对论拟在其他时间另外开帖介绍。另外，本帖旨在物理层面讲述狭义相对论的基本原理，不会过多涉及相对论背后的哲学讨论。为流畅地阅读本贴内容，读者最好有些基本的数学物理知识基础。
由于时间仓促，且本人水平有限，帖子的内容难免会有错误和不恰当之处，欢迎吧友们斧正。

1. 狭义相对论的建立
狭义相对论是建立在两个基本假设之上的，分别是：1. 光速不变原理：光速在任何惯性系中为一恒定值。2. 相对性原理：物理规律在任何惯性系中同样成立。
第一条假设与我们日常生活中的规律是相悖的，因为我们已经接受了经典时空观中的速度叠加原理。举个例子：在一辆自西向东相对于地面以10m/s的速度匀速行驶的火车上，小明以相对于列车5m/s的速度自西向东奔跑，那么，按照我们的常识，此时他相对地面的速度为自西向东15m/s，如果他调转方向（相对于火车）自东向西以同样速度奔跑的话，他相对于地面的速度就变成了自西向东5m/s。这是大家都可以理解的。
如果把地面与火车看做两个惯性参照系，两个参照系之间的时空坐标变换规则符合伽利略变换：

光速不变其实是一个实验结果，这结果要这样了解：

A是地面上一点。
如果当O点和O*重合的瞬间 t 和 t* 为0，丛O点向A点发光，静止的O和火车上的O*都记下光到达A的时间，然后计算光速。
对于O来说光速是OA距离除以t，对于O*来说光速是(OA-Vt)/t*，但是他们发现结果一样！
显然是他们他们的尺和钟出了问题!
（解释根据Paul Hewitt, Conceptual Physics)

插

现在我们进行一点数学推导：

对于其中x项一项有：

其它两项同理：

则有：

可以看出，经过伽利略变换，两个惯性系内所遵循的运动规律是一致的，处在其中一个惯性系中的观察者所看到的另一个惯性系发生的物理过程是“完全合理”的，物质的运动遵循和他自身所处的惯性系一样的规律。
但当19世纪中后期，随着经典电动力学的建立，危机出现了。
经典电动力学是不同于经典力学的另一套物理体系，它描述自然界中电和磁的运动规律。麦克斯韦通过总结已知的宏观电磁现象，将法拉第提出的“场”的概念数学化，总结为四个相互独立的矢量微分方程，即著名的麦克斯韦方程组：

麦克斯韦方程组对宏观电磁现象做出了非常好的描述，通过麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式，就可以完全描述电磁场或者带电物体的宏观运动规律，并且预言了电磁波的存在，这一预言后来被德国物理学家赫兹证实，现在我们所用的频率单位就是以他的姓氏命名的。之后，以电磁波为手段进行信息传递的电报出现了，同发电机，电动机以及各种雨后春笋般出现的电气发明将人类带入了电气时代。

经过伽利略变换，两个惯性系内所遵循的运动规律是一致的
8楼只证明了两个惯性系测量的加速度相等，要运动规律一致，力也必须不变，因为两个系统测量的速度不同，力的大小方向必须和系统的速度无关。
和速度有关的力例如流体动力学的阻力和升力，由于这些力是由和介质的相对速度决定，它们也和系统的速度无关。

这么良善的吧都能被举报，恶人真会先告状。

这还没到高潮呢，怎么就停下来了？
还是关键部分不见了？

@if1186 ，
兄说，光速不变其实是一个实验结果。
请教，这是哪一个实验的结果呢？如果是实验结果，那爱因斯坦还作为假设干什么？
兄别忘了，当时的物理学家就没几个承认相对论的，甚至没几个能看懂相对论的，不可能物理学家们都不承认实验结果吧？

@大海龟奥比 ，
兄如果真做科普，为何不用通俗易懂的话来讲解一下相对论呢？让大家都能明白个来龙去脉。
这样罗列数学公式，我们都看不懂啊。