你也能懂相對論– 余海峯David | 合法藥品大搜索

2015年3月27日—而愛因斯坦在1916年提出的廣義相對論(generalrelativity)，則是一套把重力與加速度都包含在內的時空理論，能夠非常準確地描述我們身處的宇宙 ...

如果我說，相對論與日常生用息息相關，你會信嗎？或許就算我是一位知名的物理學教授，說服力相信也不會大得多少。以下我將要用比較淺白簡單的文字和少許初等代數，說明並說服大家，相對論並不難懂，而且它在日常經驗中是如此的明顯、如此的必要！

1905 年被稱為愛因斯坦的「奇蹟年」，愛因斯坦向世界提出了一套非常明顯、非常合理，但卻一直不為人所理解的理論狹義相對論 (special relativity)。被稱為「狹義」是因為這個理論只在慣性座標系中適用；換句話說，即是在所有沒有加速度的系統中都適用。狹義相對論建基於兩大假設：

假設 (一)「所有自然定律不變」一般被稱為相對性原理 (principle of relativity)，明顯比較合理，也比較容易理解。而乍看之下，光速相對於所有人都不變，而不論那人正在高速奔跑或者靜止不動都沒有關係，就顯得較為奇怪了。要理解這一點，我們需要由速度的意義說起。速度，就是在說「每單位時間內走了多遠」。說得再淺白一點，可以想像為「每秒走了多少米 (m/s)」。但這只是慣用單位的問題，你當然可以想成「每小時走了多少公里 (km/h)」，這正是司機們慣用的單位。在科學中，單位是至關重要的，因為不同單位的東西就是不同性質的東西，不可以混為一談的比較，好像一個蘋果永遠不會等於一個橙。

假設 (二)「光速相對所有人都不變」，就是說相對於所有人，光在每單位時間內走的距離都一樣。就是說，當你向著一道光奔跑，「直覺上」你會認為你所看到的光速比起你在靜止不動時快，因為在你向光跑去的「同時」，光亦向著你衝去。換成數學上的表達，就是說如果你用速度 v 向著光衝去，而我們用 c 代表你在靜止時看到的光速，那你看到的光速就會變成了c + v。這就是所謂的伽俐略變換，亦被一般人叫做「常識」。當然了啊，兩個物件互相衝去，當然會比其中一個不動、或兩者互相遠離快啊。但是，愛因斯坦卻說不論你用甚麼速度，向...