相对论的两个假定 (1)

在爱因斯坦关于相对论的论文 "关于运动物体的电动力学"[1] 中,有以下两个假定:

  1. The laws by which the states of physical systems undergo change are not affected, whether these changes of state be referred to the one or the other of two systems of co-ordinates in uniform translatory motion.
  2. Any ray of light moves in the "stationary" system of co-ordinates with the determined velocity c, whether the ray be emitted by a stationary or by a moving body.

翻译成汉语就是:

  1. 所有物理定律在任何惯性参照系中都同样适用。
  2. 在任何"静止"参照系中,不管光源是静止的还是运动的,光的传播速度c都是恒定的。

所谓惯性参照系,是指保持匀速直线运动的参照系。

《相对论:狭义和广义理论》[2] 中, 爱因斯坦详细地解释了这两个假定。我们先试试看自己能否理解它们,然后再去对比爱因斯坦的解释。

第一个假定就是相对性原则。它是说一个物理定律不受所选参照系的影响。

在机械运动领域,相对性原则的表现就是:牛顿第二定律F=ma在任何惯性参照系中都表现得完全一样。下面我们就来证明这一点。