相对论的发展
经典力学发展简史
经典力学发展简史经典力学是物理学中的一个重要分支，研究物体运动的规律和力的作用原理。
它的发展可以追溯到古希腊时期的亚里士多德，但真正奠定经典力学基础的是牛顿的《自然哲学的数学原理》。
下面将为您详细介绍经典力学的发展历程。
1. 亚里士多德时期在古希腊时期，亚里士多德提出了自己的物理学理论，他认为物体的运动是由于四个基本元素的特性所决定的。
他的理论强调了观察和实验的重要性，但由于缺乏精确的数学描述，这一理论并没有得到广泛应用。
2. 马克思尼时期公元前3世纪的希腊天文学家马克思尼提出了“自由落体”的概念，并通过实验测量了物体下落的加速度。
他的研究为后来的力学奠定了基础，但他的理论仍然缺乏数学描述。
3. 牛顿力学的奠基17世纪末，英国物理学家牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，这是经典力学的奠基之作。
牛顿提出了三大运动定律，即惯性定律、动量定理和作用反作用定律。
他还建立了万有引力定律，成功地解释了行星运动和地球上物体的运动规律。
牛顿力学成为了物理学的基础，为后来的科学研究提供了重要的工具。
4. 拉格朗日力学的发展18世纪，法国数学家拉格朗日提出了一种新的力学方法，即拉格朗日力学。
他通过引入广义坐标和拉格朗日方程，将力学问题转化为求解一组微分方程的问题。
这一方法在处理复杂系统时非常有效，为力学的发展带来了新的思路。
5. 哈密尔顿力学的建立19世纪初，爱尔兰数学家哈密尔顿提出了一种新的力学形式，即哈密尔顿力学。
他通过引入广义动量和哈密尔顿方程，将力学问题转化为求解一组偏微分方程的问题。
哈密尔顿力学在处理正则变量和守恒量方面具有独特优势，成为了力学研究的重要工具。
6. 统计力学的兴起19世纪末，统计力学的概念被引入经典力学中。
统计力学通过研究大量微观粒子的统计规律，揭示了宏观系统的性质。
这一理论为研究热力学和物质的性质提供了重要的方法。
7. 相对论的革命20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，对经典力学提出了新的挑战。
爱因斯坦相对论的发明过程
爱因斯坦相对论的发明过程一、前言爱因斯坦相对论是现代物理学的重要理论之一，它对于人类认识宇宙和自然界的本质有着深远的影响。
本文将从爱因斯坦相对论的背景、发展历程、基本原理等方面进行详细介绍，希望能够让读者更加深入地了解这一伟大的科学成果。
二、背景19世纪末20世纪初，物理学经历了一场革命性的变革。
在这个时期，人们已经发现了电磁波和光速度不变性这两个重要事实。
然而，当时的物理学家们认为光速度是绝对不变的，即无论在任何参照系中，光速都是恒定不变的。
这种观点被称为“众所周知”的牛顿力学观点。
然而，在19世纪末20世纪初期间，一些实验结果却开始挑战这种观点。
例如1901年，美国物理学家麦克尔逊和莫雷进行了一个著名的实验：他们利用干涉仪测量了光在不同方向上传播时所需时间，并试图通过比较这些时间来检验光速是否是恒定不变的。
实验结果却令人意外：无论干涉仪在何处，光速度都是相同的。
这个结果在当时引起了轰动，因为它表明了光速度的恒定不变性。
三、发展历程1. 爱因斯坦的思考在这个时期，爱因斯坦开始对这个问题进行思考。
他认为，如果光速度确实是恒定不变的，那么就必须假设时间和空间是相对的，并且取决于观察者的参照系。
这种观点与牛顿力学相反，因为牛顿力学认为时间和空间是绝对的，并且独立于观察者。
2. 爱因斯坦的论文1905年，爱因斯坦在一篇名为《关于电动力学基础上一个新观点之建立》的论文中提出了自己的理论。
他认为，在所有参照系中，光速度都是相同的，并且时间和空间是相对的，并取决于观察者。
这个理论被称为“狭义相对论”。
3. 实验验证随着科技水平的不断提高，人们开始能够通过实验来验证这个理论。
例如，以后的实验表明，当物体的速度接近光速时，时间会变慢，并且物体的长度会变短。
这些结果都与爱因斯坦在他的论文中所提出的理论相符。
四、基本原理1. 光速不变原理根据相对论，光速是恒定不变的，并且在所有参照系中都是相同的。
这个原理是相对论最基本的原理之一。
物理学史上的重要争议有哪些
物理学史上的重要争议有哪些物理学作为一门探索自然规律的科学，其发展历程并非一帆风顺，充满了各种争议。
这些争议不仅推动了物理学的进步，也促使人们对自然界的认识不断深化。
其中一个著名的争议是关于光的本质。
在 17 世纪，牛顿提出了光的微粒说，认为光是由微小的粒子组成的。
而同一时期，惠更斯则主张光的波动说，认为光是一种波动现象。
微粒说能够很好地解释光的直线传播和反射现象，但对于光的折射和干涉等现象却难以解释。
波动说则能够解释光的折射和干涉，但在解释光的直线传播时存在困难。
这两种学说争论了很长时间，直到 19 世纪，随着电磁学的发展，麦克斯韦证明了光是一种电磁波，波动说才占据了主导地位。
然而，20 世纪初，爱因斯坦提出了光子的概念，成功解释了光电效应，又让人们认识到光具有粒子性和波动性的双重性质，即光的波粒二象性。
另一个重要的争议是关于热的本质。
在 18 世纪，有两种主要的观点：热质说和热动说。
热质说认为热是一种没有质量的流体，称为热质，可以从高温物体流向低温物体。
而热动说则认为热是物体内部分子无规则运动的表现。
在很长一段时间里，热质说占据了主导地位，因为它能够解释很多热现象，比如热传导和热容量。
但是，随着对热现象的深入研究，尤其是焦耳通过实验证明了热和功之间的等价关系，热动说逐渐被人们接受。
这一争议的解决，不仅让人们对热的本质有了更深刻的认识，也为热力学的发展奠定了基础。
相对论的提出也引发了巨大的争议。
在 19 世纪末，牛顿力学在解释宏观物体的运动时非常成功，被广泛认为是物理学的基石。
然而，爱因斯坦在 1905 年提出了狭义相对论，挑战了传统的时空观念。
狭义相对论指出，时间和空间不是绝对的，而是相对的，取决于观察者的运动状态。
这一理论与人们的日常经验和直觉相违背，因此在一开始遭到了很多质疑和反对。
后来，爱因斯坦又在 1915 年提出了广义相对论，进一步阐述了引力的本质是时空的弯曲。
广义相对论的预言，如光线在引力场中的弯曲和水星近日点的进动，在后来的观测中得到了证实，逐渐被科学界所接受。
高等广义相对论
高等广义相对论
高等广义相对论是爱因斯坦创立的一种物理学理论，它是爱因斯坦在研究狭义相对论的基础上发展起来的。
相对论是一种描述时空结构和引力作用的理论，它对于解释宇宙的演化和物质的性质有着重要的作用。
在高等广义相对论中，爱因斯坦提出了时空的弯曲概念。
他认为物质和能量的存在会使时空发生弯曲，从而影响物体的运动轨迹。
这种弯曲可以用引力场来描述，引力场的强弱取决于物体的质量和能量分布。
相对论还指出，时间和空间是相互关联的，它们不再是绝对的，而是与物体的运动状态有关。
在高速运动或强引力场中，时间会变得缓慢，空间也会发生扭曲。
这种现象称为时空弯曲效应，它在实际生活中得到了验证。
高等广义相对论还解释了宇宙的起源和演化。
它认为宇宙是由一个初始的奇点爆发而来的，从而产生了宇宙的扩张。
随着时间的推移，宇宙不断地膨胀，星系和星云形成了宇宙的结构。
相对论还预测了黑洞的存在，黑洞是一种极度强大的引力场，吞噬一切物质和能量。
高等广义相对论在物理学领域有着广泛的应用。
它不仅解释了宇宙的演化和结构，还揭示了微观粒子的性质和相互作用。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步起到了重要作用。
高等广义相对论是一种重要的物理学理论，它揭示了时空的弯曲和引力的起源，解释了宇宙的演化和物质的性质。
相对论的发展对于人类认识世界的深入和科学技术的进步具有重要的意义。
通过研究相对论，我们可以更好地理解自然界的规律，并推动科学的发展。
广义相对论发展历程回顾
广义相对论发展历程回顾广义相对论是由爱因斯坦在20世纪初提出的一种描述引力的理论。
它对物质和能量如何影响时空的几何结构进行了描述，并提出了著名的爱因斯坦场方程。
广义相对论的提出是现代物理学的一大里程碑，对于我们理解宇宙的本质和大尺度结构起到了重要作用。
本文将回顾广义相对论的发展历程，并探讨其理论与实验的验证以及对科学研究的意义。
广义相对论的发展可以追溯到爱因斯坦在1915年提出的原始版本，该版本被称为一般相对论方程。
该方程是爱因斯坦根据引力的等效原理和时空的几何性质推导出来的。
这个方程让重力不再被看作是由牛顿力学中的引力作用，而是由时空的弯曲引起的。
广义相对论引入了一个新的物理量，曲率张量，用来描述时空的弯曲度。
此外，爱因斯坦的方程还包含一个能量-动量-应力张量，用来描述物质和能量如何影响时空的几何结构。
在广义相对论提出后不久，就出现了对其理论的验证实验。
1919年的日食观测实验证实了爱因斯坦的预测，即太阳的引力能够使光线发生弯曲。
这个实验结果使广义相对论更受到关注和认可。
此外，关于星体引力塌缩和黑洞的研究也为广义相对论的验证提供了新的实验依据。
通过观测星系中的天体运动和引力透镜效应，科学家们不断地验证和精确地检验着广义相对论的预测。
随着时间的推移，广义相对论的发展逐渐与宇宙学协同起来。
宇宙学研究了整个宇宙的起源、演化和结构。
广义相对论为宇宙学提供了一个解释宇宙演化的框架。
宇宙学的研究揭示了宇宙膨胀的事实，并提出了膨胀宇宙模型。
这个模型认为宇宙在早期曾经经历一个热大爆炸，从而解释了宇宙背景辐射的存在和分布。
广义相对论对宇宙学的重要意义被进一步加深。
广义相对论的发展也激发了科学家对于量子物理和引力相统一的研究。
量子力学的出现使得科学家们开始思考如何将引力纳入量子理论框架之内。
研究引力量子化的尝试包括弦理论和引力量子化的其他尝试。
这些研究意味着广义相对论并不是最终的理论，还需要更深入的探索和发展。
总结一下，广义相对论是爱因斯坦提出的一种描述引力的理论，它从几何角度描述了物质和能量如何影响时空结构。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科，它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。
力学的发展历程可以追溯到古代，经过了漫长的历史演变和不断的发展，逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。
下面将详细介绍力学的发展历程。
古代力学的起源可以追溯到古希腊时期，著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。
他提出了自然物体分为四种元素（地、水、火、气）的理论，并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。
亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位，直到近代才被推翻。
古代中国力学的发展也有着独特的贡献。
中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。
例如，中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理，如杠杆、滑轮等。
这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。
随着科学方法的不断发展，力学在近代经历了重要的革命。
17世纪，英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。
伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念，牛顿则通过研究物体的运动和力的关系，提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。
这些理论为力学奠定了坚实的数学基础，并在科学界产生了深远的影响。
19世纪，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。
拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学，将力学问题转化为能量和约束的问题，极大地简化了力学的计算。
哈密顿则提出了哈密顿力学，通过引入广义坐标和广义动量的概念，为力学问题的求解提供了新的方法。
20世纪，爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。
相对论扩展了牛顿力学的范围，提出了质量和能量之间的等价关系，揭示了高速运动物体的特殊性质。
相对论的发展使力学理论更加完善，并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。
现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系，包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。
力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和力的作用。
它是自古以来人类对自然界运动现象的观察和研究的产物，经过数千年的发展，逐渐形成为了现代力学的体系。
下面将详细介绍力学的发展历程。
1. 古代力学：古代力学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家和数学家，如亚里士多德、阿基米德等，对物体的运动和力的作用进行了初步的研究。
亚里士多德提出了天体运动的理论，阿基米德研究了浮力和杠杆原理等。
这些古代力学的思想为后来的力学研究奠定了基础。
2. 牛顿力学的诞生：17世纪末，英国科学家艾萨克·牛顿在力学领域做出了革命性的贡献。
他提出了经典力学的三大定律，即牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（力的作用定律）和牛顿第三定律（作用与反作用定律）。
这些定律为解释物体运动和力的作用提供了准确而简洁的数学描述，成为了现代力学的基石。
3. 分析力学的兴起：18世纪末到19世纪初，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人提出了分析力学的理论体系。
分析力学通过建立广义坐标和拉格朗日方程，将力学问题转化为求解变分问题，从而简化了力学问题的求解过程。
这一理论体系不仅为力学研究提供了更加灵便和通用的方法，还推动了数学物理学的发展。
4. 相对论力学的发展：20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，对经典力学进行了革命性的改进。
狭义相对论揭示了光速不变原理和相对论性动力学，广义相对论则描述了引力的几何本质和时空的弯曲。
相对论力学在解释高速运动和强引力场下的物体运动方面取得了重要成果，对现代天体物理学和粒子物理学的发展产生了深远影响。
5. 量子力学的崛起：20世纪初，量子力学的诞生彻底改变了我们对微观世界的认识。
量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用，引入了不确定性原理和波粒二象性等概念。
量子力学的发展为解释原子、份子和基本粒子的行为提供了新的框架，对现代物理学的发展具有重要意义。
6. 经典力学与量子力学的统一：20世纪下半叶，理论物理学家们致力于研究将经典力学和量子力学统一起来的理论。
从牛顿到爱因斯坦揭开相对论的面纱
从牛顿到爱因斯坦揭开相对论的面纱爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家之一，他的相对论理论彻底改变了我们对时间、空间和物质的认识。
然而，在爱因斯坦之前，还有一个科学巨人——牛顿，他的经典力学为相对论的发展奠定了基础。
本文将带领读者了解从牛顿到爱因斯坦的科学旅程，揭开相对论的面纱。
1. 牛顿力学的奠基众所周知，牛顿是物理学的奠基人之一。
他的三大定律：惯性定律、牛顿第二定律和作用-反作用定律，构建了经典力学的基本框架。
牛顿力学在描述天体运动、机械物体的运动以及其他日常现象方面非常成功。
然而，牛顿力学无法解释光在真空中的传播以及高速运动体的行为，这为爱因斯坦的相对论理论的诞生创造了机会。
2. 爱因斯坦的相对论思想爱因斯坦在狭义相对论和广义相对论两方面做出了开创性贡献。
狭义相对论主要探讨的是高速相对运动下的时空关系，提出了著名的相对论性质能量公式E=mc²，并阐述了尺缩效应和时间膨胀效应等相对论效应。
广义相对论则进一步扩展了狭义相对论的观点，将引力看作是时空弯曲的结果，提出了曲率引力方程，成功解释了水星近日点进动等多个实验验证。
3. 实验验证与科学共识相对论理论的提出需要实验验证来验证其准确性。
光的干涉实验、测量光速的迈克尔逊-莫雷实验等实验证据为相对论打下坚实的基础。
此外，引力波的探测和日食观测等也进一步证实了爱因斯坦的理论。
科学界逐渐形成共识，相对论成为现代物理学的重要基石。
4. 相对论的影响与应用相对论不仅在理论物理学中有着重要地位，也为现代技术的发展做出了贡献。
相对论对GPS导航系统的精确定位起到了关键作用，也对粒子加速器、核裂变等领域产生了重大影响。
此外，相对论的思想也渗透到哲学、文学等领域，引发了广泛的思考和探索。
5. 相对论的局限性和未来的发展尽管相对论在解释各类经典实验上具有高度准确性，但它仍有一些局限性。
比如，相对论无法与量子力学进行统一，无法解释黑洞内部的奇点等问题。
这些问题成为了现代物理学研究中的难题，也催生了超弦理论等新的物理学理论的提出。
相对论发展史
一. 两朵乌云
1900，开尔文勋爵： 物理学旳大厦已经建成，将
来旳物理学家只需要做些修修补补 旳工作就行了。但是，明朗旳天空 还有两朵乌云：一朵与黑体辐射有 关，另一朵与迈克尔逊试验有关。
第一朵乌云：黑体辐射
量子论
1900
第二朵乌云：迈克尔逊试验
1905
相对论
量子论旳诞生
量子说
光子说
• 光波是“以太”旳弹性振动。 • 以太相对于地球运动吗？ • 光行差现象（1728，1810）：以太相
对于地球有运动。 • 迈克尔逊试验（1881，1887）：没有
测出这一运动。
洛伦兹旳解释： 以太相对于绝对空间静止。 洛伦兹收缩：
l l0 1 v2 / c2
x’=x-vt y’=y z’=z t’=t
暗能量 动力学暗能量 广义相对论在宇观尺度失效
0.5% 4% 0.3% 29%
65%
黑洞
r
r
2GM c2
(视界） r=0奇点
洞外 洞内
t 时间 空间
r 空间 时间
信息疑难
霍金
(S.W.Hawking)
索恩
普瑞斯基
(John Preskill )
(Kip.Throne)
2023年7月21日,霍金 “我输了”
光线偏折
广义相对论： =1.75"
牛顿理论： =0.875"
试验观察：（1923年：爱丁顿
西非普林西比;
巴西，阴雨）
=1.98 0.12"
今日：
=1.89"
引力波
• 广义相对论预言：有引力波，以光速传 播
• 发觉脉动双星（PSR1913+16）轨道周期 每年降低约万
广义相对论的产生与发展
广义相对论的产生与发展
广义相对论的产生和发展
广义相对论是20世纪最重要的物理学理论之一，它是以爱因斯坦为主要领导者的一系列研究的结果。
在历史上，它改变了科学界对宇宙和物理学自然法则的看法。
广义相对论的起源要追溯到17世纪以前，起源于希腊哲学家柏拉图的两面运动定律。
由此，一些科学家，如牛顿，提出了其他的假设，即宇宙的空间和时间是相对的，但这种看法很快就被证明是错误的。
爱因斯坦在20世纪初开始针对这一问题的研究，他意识到两个宇宙存在的相性，这一理论最终修正了新牛顿力学，出现了“散射物理学”。
不久，爱因斯坦提出了“广义相对论”，依据这一理论，宇宙是十分广阔的时空结构，物理现象受到“弯曲”，他宣称它是“相对论”。
之后，爱因斯坦不断改进他的理论，它最终在1920年被写入论文并用于引力的解释，推动了物理学的发展。
由此，这项天才的理论改变了宇宙，物理学和天文学的研究方向，使得更多的科学家介入这一新的领域，并形成了新的模型。
今天，广义相对论仍然是物理学的重要基础，在天文学方面，它也发挥了至关重要的作用，并给人们提供了关于宇宙结构和未来展望的非常重要的科学框架。
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第八章 相对论的发展教学目的与要求：掌握：狭义相对论的内容及建立过程。
爱因斯坦是如何得到广义相对论的两个基本假设的；广义相对论的实验验证情况。
熟悉：绝对时空观的困难；爱因斯坦的生平。
教学重点，难点：狭义相对论的内容及建立过程。
爱因斯坦是如何得到广义相对论的两个基本假设的；广义相对论的实验验证情况。
教学内容：§1.相对论先驱者的思想一 洛仑兹的收缩假说迈克尔逊—莫雷实验的“零结果”在最初人们并没有因此否定静止以太的存在，反而认为是实验可能失败了。
或力图对实验结果作出种种解释。
其中最具代表性的理论假说是荷兰物理学家洛仑兹的收缩假说。
1．洛仑兹(H.A.Lorenzt)1853年7月生于荷兰。
1870年考入莱顿大学，主攻数学、物理学和天文学，1875年12月获得博士学位，1877年被乌得勒支大学聘为数学教授，同年莱顿大学授予他荷兰唯一的理论物理学教授席位（24岁）。
1912年洛仑兹辞去莱顿大学教授职务，去政府部门任高等教育部部长。
他创立了电子论，首次把以太和普通物质分开，1895年提出著名的洛仑兹力公式。
他将经典电磁场理论发展到了最后的高度，为相对论的诞生创造了条件。
他因其电子论对塞曼效应进行了定量解释，与塞曼分享了1902年诺贝尔物理学奖。
2．长度收缩假说的提出1892年11月洛仑兹发表了《论地球对以太的相对运动》，用长度收缩假说解释了迈克尔逊—莫雷实验。
他认为运动物体在其运动方向上的收缩，抵消了地球在以太中运行所造成的光程差，所以观察不到预期的条纹移动。
他写到：“我终于想出唯一的方法来调和它与菲涅耳的理论：连接一个固体上的两点连线，如果开始平行于地球运动的方向，当它转过90℃后就不能保持原来的长度。
如果令后一个位置的长度为L ，则前一个位置的长度为L(1-α)。
”其中α=v2/2c2 。
1895年洛仑兹给出了更精确的长度收缩系数为221cv − 洛仑兹一直认为这种收缩是真实的，是由分子运动引起的。
这与爱因斯坦提出狭义相对论有本质区别。
3. 一级近似的解释及地方时洛仑兹的上述收缩假说只涉及到v 2/c 2的这种二级近似。
1895年，洛仑兹发表了《运动物体中电磁现象和光现象的理论研究》，提出了地方时概念，他对麦克斯韦方程组施加了一种变换。
其中时间t 变为“当地时间” t´=t–(v/c2)x ，电场E 变换为E´=E+v×B/c ，磁场B 变换为B´=B-v×E/c ，结果发现麦克斯韦电磁场方程组的形式不变。
由此证明其收缩假说可以准确到v/c 一阶范围。
这样就解释了迈克尔逊—莫雷实验。
“当地时间”t’=t–(v/c 2)x ，指在物体上的测得的时间，它与坐标系的平移速度有关。
它表明，好象在运动坐标系上的时钟走慢了。
洛仑兹认为地方时只不过是一个数学假设，不具有真实的物理意义，而牛顿力学中的绝对时间才是唯一真实的时间。
与此相反，爱因斯坦认为不存在所谓的绝对时间，地方时才是唯一真实的时间。
4．实验验证的失败①按照洛仑兹的长度收缩假说，物体的密度在不同的方向上会有所不同，这样光通过它时会产生双折射。
1902年瑞利、1904年布雷斯先后进行了实验，未发现双折射现象。
②根据洛仑兹理论，若电容器的极板与地球的运动方向成一夹角，当电容器充电时，其极板会受到一转动力偶矩的作用，1903年特劳顿和诺布尔作了实验，结果也是否定的。
这些实验都是二阶效应，说明在二阶近似的条件下，也发现不了地球运动对电磁现象的影响，仅用“长度收缩”假说难以说明问题。
5．彭加勒的批判洛仑兹认为，上述变换中的t’、E’、B’都不是真实的物理量，只是某种辅助量。
另外，一级近似下的解释采用了一种对速度v 线性相关的变换不变性，而二级近似下的解释，则完全撇开这种不变性，需要再回到伽利落变换，再引进收缩假说。
这种人为性和逻辑上的不自洽性，使这套理论显的很不自然。
法国科学家彭加勒批评说：“如果为了解释迈克尔逊—莫雷实验的否定结果，需要引进新的假说，那么每当出现新的实验事实时，同样也发生这种需要。
无疑的，对每一个新的实验结果创立一种假说这种做法是不自然的。
”洛仑兹接受了这种批评，希望“能够利用某些基本假定，并且不用忽略这种数量级或那种数量级的量，来证明许多电磁作用都完全与系统的运动无关”。
6．洛仑兹变换的提出1904年，洛仑兹发表了《速度小于光速运动系统中的电磁现象》，提出了决定时空变换的法则，在此基础上， 1906年彭加勒写出了“洛仑兹变换”式：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−===−=)(''')('2x c v t l t lz z ly y vt x l x ββ2211v c −=β式中： l 为速度v 的函数7．洛仑兹的长度收缩假说与爱因斯坦的狭义相对论的不同洛仑兹的理论是以静止以太为出发点，在保持麦克斯韦方程不变的条件下创立起来的“构造性”理论；而爱因斯坦的狭义相对论是在相对性原理和光速不变原理的基础上创建的“原理性”理论。
可以说，洛仑兹的长度收缩假说、地方时、洛仑兹变换以及他最早形成的关于物质质量随其运动速度增加的思想，都已包含了狭义相对论的基本内容，为爱因斯坦创立狭义相对论创造了条件。
二 彭加勒的观点彭加勒(J.H.Poincare)：法国数学家、物理学家和哲学家，1854年4月生于法国南锡，1871年进入巴黎工艺学院，毕业后又进入国立矿业学院学习。
1879年获数学博士学位，同年任卡昂大学数学教师，1881年起任巴黎大学教授。
1887年当选为巴黎科学院院士，1906年任该院院长，1908年当选为法国科学院院士。
1912年7月逝世。
①1895年对洛仑兹的“长度收缩”假说的批评。
②1905年发表论文《论电子动力学》，给洛仑兹理论以更简洁的形式，并将其时空变换命名为洛仑兹变换。
③1898年发表论文《时间的测量》，首次提出光速在真空中不变的公设，认为没有这一公设，就无法测量光速；在论文中还讨论了用交换光信号来确定异地同时性的实验方法。
④1899年彭加勒就认为绝对运动是不存在的，只有相对运动才有意义。
⑤1902年在出版的《科学与假设》中提出“相对运动原理”：“任何系统的运动应当遵守同样的定律，不管人们把它纳于固定的坐标轴或纳于作直线而匀速运动的坐标轴”。
⑥彭加勒预感到物理学上将有重大突破，他说：“也许我们还要构造一种全新的力学，我们只不过是成功的瞥见了它，在这种力学中，惯性随着速度而增加，光速会变为不可逾越的极限。
通常比较简单的力学可能依然是一级近似，因为它对不太大的速度还是正确的，以致于在新动力学中还可以找到旧动力学。
”在英费尔德(L.Infeld)的《相对论的发展史》中记录了一段他和爱因斯坦的一次谈话，英费尔德说“在我看来，即使您没有建立它，狭义相对论的出现也不会再等多久。
因为彭加勒已经很接近构成狭义相对论的那些东西了。
”爱因斯坦回答说：“是的，这说的对。
”⑦彭加勒的局限：遗憾的是，彭加勒最终未能认识到抛弃以太的必要性，没能迈入相对论的殿堂。
直到临终，他还对洛仑兹补偿理论的精神实质充满信心。
他的相对性原理是作为一个“普遍的自然定律”提出来的，他期待有一种理论能解释或证明它。
而狭义相对论中爱因斯坦则把相对性原理提升为公设，其中差别显而易见。
§2 爱因斯坦的狭义相对论1905年9月，德国《物理杂志》上发表了一篇划时代的论文--《论动体的电动力学》，从此狭义相对论创立了。
其作者就是当时任瑞士专利局三级技术员的爱因斯坦。
一爱因斯坦生平1．早期的爱因斯坦（1905年之前）：阿尔伯特·爱因斯坦(Albert．Einstein)1879年3月14日出生于德国，一年后全家迁居慕尼黑。
小学和中学时，功课一般，但由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学都不喜欢他。
1896年10月，爱因斯坦进入苏黎世工业大学师范系学习数学和物理学。
期间他广泛阅读了赫尔姆霍兹、麦克斯韦及赫兹等物理学大师的著作。
他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力。
1900年，爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。
由于找不到工作，靠做家庭教师和代课教师生活。
在失业一年半以后，在同学马塞尔·格罗斯曼的父亲的帮助下，爱因斯坦到瑞士专利局去作了一个技术员。
这段工作经历对爱因斯坦非常有益。
“它迫使你从事多方面的思考，它对物理的思索也有重大的激励作用”。
1900～1904年，爱因斯坦每年写出一篇论文，发表于德国《物理学杂志》。
头两篇是关于液体表面和电解的热力学，企图给化学以力学的基础，以后发现此路不通，转而研究热力学的力学基础。
1901年提出统计力学的一些基本理论，1902～1904年间的三篇论文都属于这一领域。
1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象，发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数。
它不仅把这一结果用于力学体系和热现象，而且大胆地用于辐射现象，得出辐射能涨落的公式，从而导出维恩位移定律。
涨落现象的研究，使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。
2．爱因斯坦发明的第一个高峰----狭义相对论的建立①1905年3月，爱因斯坦将论文《关于光的产生和转化的一个推测性观点》送给了德国《物理年报》，论文中爱因斯坦把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况，提出光量子假说。
认为：对于时间平均值，光表现为波动；而对于瞬时值，光则表现为粒子性。
这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即光的波粒二象性。
在这文章的结尾，他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应，推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。
这一关系10年后由密立根给予实验证实。
1921年，爱因斯坦因为“光电效应定律的发现” 而获得诺贝尔物理学奖。
1905年4月，爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》，5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。
这是两篇关于布朗运动的研究的论文。
爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动，来测定分子的实际大小，以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。
三年后，法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。
从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在，这使最坚决反对原子论的德国化学家、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布：“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。
②1905年6月，爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》，完整的提出了狭义相对论。
解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，改变了牛顿力学的时空观念，创立了一个全新的物理学世界。
③1905年9月，爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》，作为相对论的一个推论。