相对论是什么?

相对论就像一个三勺冰淇淋甜筒;我们大多数人都无法一口吞下它，除非经历一些严重的经历大脑冻结．所以，让我们一次一勺地来解决这个问题。我们从这个版本开始相对论它可以追溯到400多年前:伽利略相对性．

是的，这勺宇宙冰淇淋起源于著名的意大利天文学家伽利略，它是这样分解的:任何两个以恒定的速度和方向运动的观察者都会得到相同的力学实验结果。

假设这个实验并不比往火车过道里扔乒乓球复杂多少。只要速度和方向是恒定的，无论火车以蜗牛的速度爬行还是沿着轨道快速前进，乒乓球的运动都是完全相同的。只要火车不是因为速度或方向的改变而颠簸，车厢内绝对没有差异。

然而，在高速行驶的列车之外，情况就不同了。

对于乘坐高速列车的人来说——假设列车以100英里/小时(161公里/小时)的速度行驶——这个球似乎在以正常速度移动。对于站在铁轨旁的人来说，球(假设他或她能看到它)似乎会随着火车的速度以及它被扔出去的速度而移动。

这个球的运动速度到底有多快?假设你以每小时5英里(每小时8公里)的速度扔出去。如果加上火车的速度，总速度是105英里每小时(169公里每小时)伽利略变换．在火车上，如果它弹起来撞到你的胸部，感觉就不会像每小时105英里。但是相对于外部，这是它运动的速度。

现在棘手的是:如果你用手电筒照火车的过道会怎样?光波的传播速度会比光速快100英里每小时吗?根据物理学家阿尔伯特·a·迈克尔逊和爱德华·莫雷的说法，事实并非如此。1879年，这两位美国人进行了一项开创性的实验来测量光速。事实证明，光以每秒18.6万英里(每秒30万公里)的恒定速度传播。无论如何，它的速度都不会再快了，这就打破了伽利略相对论的概念。

幸运的是，阿尔伯特·爱因斯坦在1920年介入解决了这个问题，他提出了狭义相对论。