经历世纪风雨的相对论本文转自：北京邮电大学出版

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创立于20世纪之初的物理学两大理论——量子理论和相对论，是20世纪物理学大厦的基石。自爱因斯坦1905年发表描述运动相对性的论文《论动体的电动力学》至今已经过去110年，进入21世纪，相对论依然主宰着物理学的世界。
历经世纪风雨的相对论是否会被一个全新的理论改写？21世纪的物理学是否还会沿着相对论的足迹前行？这些都是新世纪的物理学家思考的问题。
我们不妨将视线转到相对论的本质上来。
一、运动的相对性
【经历世纪风雨的相对论】伽利略认识到运动都是相对的，没有一个预设的相对静止的参照系，就无法定量描述运动。牛顿为了一组完美的运动定律，放弃了“运动的相对性”这一客观事实，而设定了一个存在于自然界的“绝对参照系” 。所有的运动都是相对于这个绝对参照系而言的。牛顿当然知道，他
所谓的绝对参照系在宇宙中是不存在的。但是，为了其运动定律的数学表达尽量简单，他不得不求助于这个事实上并不存在的绝对参照系。由于有了绝对参照系，在牛顿力学中，时间和运动这两个基本的物理量就被分割开来，它们不受任何外界因素的干扰而独立存在。
基于这一设想，牛顿只用了4个方程就完美地描述了一个实在的力学世界。这个力学世界，统治人类的物理学长达两个多世纪。
虽然牛顿的力学世界被欧洲学术界广泛接受，但质疑的声音一直存在。英国唯心主义哲学大师贝克莱就是其中最典型的代表。贝克莱1685年出生于英国基尔肯尼郡，母亲是爱尔兰人。他在《人类知识原理》一书中明确质疑了牛顿的绝对时间—空间—运动理论。后来，马赫等人也对绝对时空观做了哲学上的批判，认为在真实的物理世界中，运动应该是相对的。但是，马赫的批评、质疑是在哲学层面上
展开的，并没有从物理学角度提出符合逻辑的质疑。
法国数学家庞加莱是一个坚定的运动相对论支持者。在他的著作《科学的价值》里，他明确提出了运动相对性这一普适观点，早于爱因斯坦发现时间、质量、速度、尺度这些基本的物理量是会随运动改变而改变的。
但是，他本人是个数学家，物理学的基础不是很好，所以，这些发现仅仅停留在猜想的阶段，他并没有提出一个关于运动相对性的新的物理学框架。
机遇之神降临至爱因斯坦身上。
二、相对论的诞生
1905年，爱因斯坦将自己对运动相对性的认识写成了论文，投给了德国著名物理学刊物《物理年鉴》。当时德国的物理学刊物稿件实行主编负责制，这份期刊的主编是量子理论的提出者普朗克。据说，他在读完爱因斯坦的论文后，长舒一口气，只说了这样一句话：“一个物理学的新纪元开始了。”于是签署意见，同意发表这篇看似结构古怪的论文。
爱因斯坦关于运动相对性的论文发表后，并没有在欧洲大陆的物理学界引发“地震” ，相反，在此后近5年的时间里，除了普朗克的几个朋友外，很少有人拜访他。直至1910年初，爱因斯坦才在学术机构找到位置，布拉格大学给他提供了一个教职。
1912年，在普朗克等人的推动下，相对论才逐渐传播开来。而爱因斯坦在欧洲成为科学明星，则是1919年广义相对论被爱丁顿等人证实以后的事。
三、相对论的本质