相对论为什么有“狭义”和“广义”之分？

1955年4月18日，20世纪最伟大的科学家阿尔伯特·爱因斯坦在美国普林斯顿死于动脉瘤。说到爱因斯坦，人人都知道他提出了著名的相对论。但是你知道为什么相对论被分为“狭义”和“广义”吗？对于学习现代物理学的人来说，理解“相对论”是非常必要的。据说相对论的创始人阿尔伯特？爱因斯坦从小就思考了以下两个问题:(1)如果有人追随光并试图追上它，这个人会看到什么？(2)如果一个人被锁在*下落的电梯里，他会看到什么？经过20多年的思考和研究，爱因斯坦终于找到了第一个问题的答案，创立了狭义相对论，并于1905年公布了他的成就。然而，爱因斯坦对他所取得的成就并不满意。他围绕第二个问题做了进一步的探索。经过十一年的不懈努力，他于1916年进一步建立了广义相对论。为什么相对论被分为“狭义”和“广义”？这与物理学中“相对论原理”的延伸范围有关。我们知道，为了观察和描述物体的运动，我们需要一个参考标准。例如，从里面看飞机上的乘客，他一动不动地坐在那里。从地面上看，乘客和飞机一起飞行。乘客是静止还是移动取决于观察者提到的标准。在物理学中，这个参考标准被称为参照系。任何东西都可以作为参考系统。大海中的岛屿，天空中的星星，行驶的火车，静止的路标...参考系统选择合理，便于观察和研究。根据参照系相对于观察者的运动，参照系可以分为两类:惯性系统和非惯性系统。相对于观测者静止或匀速直线运动的参考系统称为惯性系统。静态或匀速直线运动在物理学中被称为零加速度运动。因此，惯性系可以被视为参照系相对于观察者不作加速运动的情况。非惯性系统可以看作是参照系相对于观测者的加速度运动，可以称为加速度系统。当我们观察地面上移动的物体时，我们可以把地球近似地看作一个惯性框架。当研究地球或其他行星的运动时，我们必须使用太阳或其他恒星作为惯性框架。相对论的核心思想之一是相对论原理。如上所述，当在不同的参考系中描述同一事物的运动形式时，情况也是不同的。然而，在不同参考系中移动的物体遵循相同的规律吗？例如，在一艘匀速直线航行的海船上，力学实验是在地面的固定实验室中分别进行的:两个钟摆长度相同的钟摆是否有相同的振荡周期？两个相同的弹簧下各悬挂一公斤的重物。它们有相同的伸长率吗？在相同的高度，让两个质量相同的铁片*下落。它们会同时落地吗？......早在机械发展的早期，物理学家就已经得出结论，在所有惯性系统中，机械运动的定律都是一样的，这就是经典力学的相对论原理。19世纪中叶，电磁学有了很大的发展。经典电磁理论已经建立并趋于完善。这不仅使人类从蒸汽时代进入电子时代，也为相对论的诞生准备了摇篮。在他的狭义相对论中，爱因斯坦将经典力学的相对论原理扩展到包括电磁学在内的整个物理领域，并建立了一个新的相对论原理，即物理定律(不仅是力学定律，还有电磁运动定律)在所有惯性系统中都是相同的。在广义相对论中，爱因斯坦进一步扩展了这一原理，即物理定律不仅在所有惯性系统中是相同的，而且在所有加速系统中也是相同的。换句话说，物理定律在所有参考系统中都是一样的。由于相对论原理首先扩展到所有物理定律，从惯性系统中的力学定律，然后扩展到广义上的所有参考系统，相对论被分为“狭义”和“广义”。