狹義相對性原理

狹義相對性原理（狹義協變性原理）：一切物理定律（力學定律、電磁學定律以及其他相互作用的動力學定律）在所有慣性參考系（慣性系）中都是等價（平權）的，沒有一個慣性系具有優越地位，不存在絕對靜止的參考系（以太），從而否定了“以太說”和絕對空間。或者說，一切物理定律在洛倫茲變換下數學形式不變。顯然，這個原理是力學中的伽利略相對性原理的推廣，凡是對力學方程適用的一切坐標系，對於電動力學和光學的定律也一樣適用。不同時間進行的實驗給出了同樣的物理定律，這正是相對性原理的實驗基礎。

愛因斯坦假定了單向光速是個常數且與光源的運動無關（光速不變原理），由此得到了洛倫茲變換，繼而建立了狹義相對論。

基本介紹

• 中文名：狹義相對性原理
• 創始人：愛因斯坦
• 相關學科：電動力學，光學
• 假定條件：單向光速是常數且與光源運動無關

原理

如果S'是相對於慣性坐標系S作勻速直線運動且無轉動的坐標系，那么，根據伽利略變換，S'也是慣性坐標系，自然現象相對於坐標系S'的演變將與慣性系S的演變一樣依據同樣的物理規律，這個陳述稱為狹義相對性原理。換言之，一切物理規律在任何慣性系中具有相同的數學形式，由於這一原理是對力學相對性原理的推廣，又稱愛因斯坦相對性原理。

狹義相對性原理（狹義協變性原理）還可以表述為：

物理定律在任何慣性系中具有相同的數學形式，即洛倫茲變換對於除引力外的經典物理學定律具有協變性。愛因斯坦把伽利略相對性從力學領域推廣到包括電磁學在內整個物理學領域，指出任何力學和電磁學實驗現象都不能區分慣性系的絕對運動，包括相對靜止或者勻速直線運動。該原理與光速不變原理是狹義相對論的兩個基本公設。所有慣性系的空間都是各向同性的，空間中的任一點是不動的，空間中的一點通過不同的參照物描述可以不同（物體可以是慣性系）。狹義相對性原理指出，所有慣性系都是等價（平權）的。

推廣

狹義相對性原理雖然把伽利略相對性原理（力學相對性）推廣到了整個物理領域，但並不包括非慣性參考系。愛因斯坦把相對性原理推廣到一切參考系，指出物理定律在一切參考系中都具有相同的數學形式，這就是相對性原理。相對性原理是物理學最基本的原理之一，它否定了“絕對參考系”（絕對空間）。在一個參考系中建立起來的物理定律，通過適當的坐標變換，可以適用於任何參考系。相對性原理最初由伽利略提出，當時的適用範圍是經典力學。愛因斯坦將其推廣到包含力學和電磁學的整個經典物理學範圍，後來更進一步將引力現象也包含進來。