相对论通俗解释是什么？什么是相对论

本文目录

• 相对论通俗解释是什么
• 什么是相对论
• 何谓“相对论”
• 爱因斯坦相对论的内容
• 相对论是什么意思
• 相对论最简单的解释
• 什么叫相对论
• 相对论的三个基本公式图片
• 相对论的公式是什么

相对论通俗解释是什么

相对论（英语：Theory of relativity）是关于时空和引力的理论，主要由爱因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。

相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非经典的=量子的”。在这个意义下，相对论仍然是一种经典的理论。

狭义相对论的基本假设：

1、狭义相对性原理

一切物理定律（除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律）在所有惯性系中均有效；或者说，一切物理定律（除引力外）的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变。不同时间进行的实验给出了同样的物理定律，这正是相对性原理的实验基础。

2、光速不变原理

光在真空中总是以确定的速度c传播，速度的大小同光源的运动状态无关。在真空中的各个方向上，光信号传播速度（即单向光速）的大小均相同（即光速各向同性）；光速同光源的运动状态和观察者所处的惯性系无关。这个原理同经典力学不相容。有了这个原理，才能够准确地定义不同地点的同时性。

什么是相对论

相对论释义：

研究时间和空间相对关系的物理学说。分为狭义相对论和广义相对论。前者认为物体的运动是相对的，光速不因光源的运动而改变，物体的质量与能量的关系为E=mc2（E代表能量，m代表质量，c代表光速）。

后者认为物质的运动是物质引力场派生的，光在引力场中传播因受引力场的影响而改变方向。相对论是爱因斯坦提出的。这个理论修正了从牛顿以来对空间、时间、引力三者互相割裂的看法以及运动规律永恒不变的看法，从而奠定了现代物理学的基础。

扩展资料：

广义相对论包括如下几条基本假设：

1、广义相对性原理（广义协变性原理）：任何物理规律都应该用与参考系无关的物理量表示出来。用几何语言描述即为，任何在物理规律中出现的时空量都应当为该时空的度规或者由其导出的物理量。

2、爱因斯坦场方程（详见广义相对论条目）：它具体表达了时空中的物质（能动张量）对于时空几何（曲率张量的函数）的影响，其中对应能动张量的要求（其梯度为零）则包含了上面关于在其中做惯性运动的物体的运动方程的内容。

在本质上，所有的物理学问题都涉及采用哪个时空观的问题。在二十世纪以前的经典物理学里，人们采用的是牛顿的绝对时空观。而相对论的提出改变了这种时空观，这就导致人们必须依相对论的要求对经典物理学的公式进行改写，以使其具有相对论所要求的洛伦兹协变性而不是以往的伽利略协变性。

在经典理论物理的三大领域中，电动力学本身就是洛伦兹协变的，无需改写；统计力学有一定的特殊性，但这一特殊性并不带来很多急需解决的原则上的困难；而经典力学的大部分都可以成功的改写为相对论形式，以使其可以用来更好的描述高速运动下的物体。

但是唯独牛顿的引力理论无法在狭义相对论的框架体系下改写，这直接导致爱因斯坦扩展其狭义相对论，而得到了广义相对论。

何谓“相对论”

狭义相对论与广义相对论
襄樊学院物理系0011班 李伟
内容摘要：爱因斯坦创立了相对论。狭义相对论和广义相对论在近代物理学的各个方面有着广泛的应用。从狭义相对论到广义相对论经过了长时间的发、完善过程。
关键词：狭义相对论、广义相对论、历史背景、空时观念、惯性。
一、相对论产生的历史背景
爱因斯坦创立了相对论。实际上，相对论的创立经过了长时间的酝酿，是无数人辛勤劳动的结果。相对论有时也被称为关于空间、时间和引力的理论。
经典空时观念的破产，导致了相对论的建立。自古以来，空间概念来源于物体的广延性，时间概念则来源于过程的持续性。我国战国时期的著作墨经上说：“宇：弥异所也。”“久：弥异时也”。这里“宇”是空间的总称，“久”是时间的总称。“弥”是普遍的意思，“弥异所”即“不同地点的总称”，“弥异时”即“不同时刻的总称”，这是从具体过程中抽象出来的空间，时间概念。牛顿基本上也是这种观念，他把空间——时间看作为物理事件的载体或框架，一切事情都相对于它们而用空间坐标和时间坐标来加以描述。具体来说，空间既作为物质世界位置性质的表现，有作为容纳一切物质客体的容器。在这两种空间概念的结合上，牛顿作了更进一步的假定：在空间坐标的参考系中，存在一种优越地位的“惯性系”，对于它来说，物体运动遵从惯性定律，即不受力的物体保持其原有的静止或匀速直线运动状态。当物体受力F时，按牛顿定律F=ma产生加速度a，这在牛顿力学中，空间和时间不仅被看作为同物质一样的独立存在，而且还扮演了某种具有绝对意义的角色，它作为一个惯性系作用于一切物质客体。
与地球表面相连的参考系可看成是近似的参考系，但地球除自转外，还以30公里/秒的速度绕太阳运动，“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。”因此，看来太阳系是更好的惯性系。但是，重要的是：即使是严格意义下的惯性系也不止一个。
我们从生活中的一些物理现象可以归纳出两点相互密切联系的结论：（1）相对于一个惯性系作匀速运动的参考系也是一个惯性系；（2）在一个惯性系内通过一切力学实验都不能判断这个惯性系相对于另一个惯性系的匀速直线运动状态。
如果限于直线运动，我们可以把经典力学中的速度相加定理叙述如下：如一惯性系（记为K′）相对于另一惯性系（记为K）的速度为v，若一物体相对于K′的速度为u，则它相对于K的速度为u±v（u、v同向时取“+”，反向时取“－”）。
为了描述质点的运动，让我们取两个相互作匀速直线运动的惯性系K和K′，它们的x和x′轴沿着运动方向，y和x′轴、z和z′轴平行，则空间一点P的坐标在K系中表示为（x，y，z），在K′系中表示为（x′，y′，z′）如图1.1所示。它们有如下关系：
在这里已假定在t=0时刻，K′系的原点O′和K系 原点O重合；另一个非常重要的假定：K′系的时间t′和K系的时间t是一样的，即t=t′ (1.2)
这意味着，K系的观察者可以共用一个钟，这和空间坐标不同，时间坐标是绝对的。（1.1）式和（1.2）式合起来叫做伽利略变换，它把两个惯性系间的空间、时间坐标联系起来。
从伽利略变换很容易推出经典力学的速度相加定理。如一质点沿x轴作匀速运动，在（1.1）式的第一式的两端各除以t，因为 是质点相对于K系的速度，而 是它相对于K′系的速度，故
u=u′+v （1.3）
另一方面，也很容易证明物体的力学运动规律，即牛顿方程F=ma，在伽利略变换F是不变的。这句话的意思是方程的形式在k系和k′系相同。在k系，一个粒子沿x方向的运动方程是ma=m =Fx (1.4)
因t′=t，由（1.1）式的第一式对时间求一次微商，得
即（1.3）式。再求导一次，因v为常数，即得 。
这表示K系数中的加速度a等于K′系中的加速度。假定在K′系中力 的大小与在K系中测得的力 相等，m也不变，于是从（1.4）得 （1.4）
它的形式和（1.4）式相似，所以和力学相对性原理等价的一个说法是：牛顿运动方程在伽里略变换下是不变的。
由此我们可以把前面的两句话改述如下：
一切力学规律在相互作匀速运动的惯性系内部都是相同的。这叫做“力学相对性原理”。
力学相对性原理是同惯性系间的伽里略变换一到的（或者说是相容的）。很明显，它们是建立在绝对空间——时间观念的基础之上的。不过，如果真的有一个绝对的静止的空间，并把它看作是一个优越的惯性系的话，那么通过任何力学实验也无法找到它，因为力学规律对一切惯性系都是一样的。
由上面的讨论可知，绝对空时观，伽里略变换，经典速度相加定理，力学相对性原理和无限多惯性系的存在，这五件事情是互相不矛盾的。
二、狭义相对论的产生过程
（一）狭义相对论的产生依据：
1、相对性原理：物理定律在任何惯性座标系中都具有相同形式。
2、光速恒定：在任何惯性座标系中，不论光线源自静止或运动的光源，光速一律是常数。
（二）爱因斯坦的两个实验：
1：所有惯性参照系中的物理规律是相同的（证明例子）
假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸。一个人从机舱那边走过来，说：“把你的那袋花生扔过来好吗？”你抓起花生袋，但突然停了下来，想道：“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使它到达那个人手上呢？”不，你根本不用考虑这个问题，你只需要用与你在机场时相同的动作（和力气）投掷就行。花生的运动同飞机停在地面时一样。你看，如果飞机以恒定的速度沿直线飞行，控制物体运动的自然法则与飞机静止时是一样的。我们称飞机内部为一个惯性参照系。（“惯性”一词原指牛顿第一运动定律。惯性是每个物体所固有的当没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的属性。惯性参照系是一系列此规律成立的参照系。）
2：光在所有惯性系中速度相同--爱因斯坦假设此观点成立而做下面的“火车上的试验（确切的讲应是假想-不是实验.因为他的数据都是推出的）”
火车上的试验
火车以每秒100，000，000米/秒的速度运行，甲站在车上，乙站在铁路旁的地面上。甲用手中的电筒“发射”光子。
光子相对于甲以每秒300,000,000米/秒的速度运行，（此结论是由爱因斯坦根据“光在所有惯性系中速度恒定”这个假设得到的），甲以100,000,000米/秒的速度相对于乙运动。因此我们得出光子相对于Nolan的速度为400,000,000米/秒（此为爱因斯坦根据相对性原理得出的。）。
问题出现了：光子相对于乙的速度（400,000,000米/秒），为何与爱因斯坦的第二个假设（光速恒定：在任何惯性座标系中，不论光线源自静止或运动的光源，光速一律是常数。）不符呢！爱因斯坦说光相对于乙参照系的速度必需和Dave参照系中的光速完全相同，即都是300，000，000米/秒。产生这样的矛盾后，爱因斯坦没有去怀疑它的这个假想出的‘试验’中是否还欠缺什么条件没考虑到，而是草草的将假想出的结果进行分析,于是继续推论
（三）结论：
于是，通过“火车上的实验”的假想，和两个假设，以及不可靠的数据,爱因斯坦的狭义相对论产生了：只有在两种情况下爱因斯坦才能让它的两个假设都正确：要么距离相对于两个惯性系不同，要么时间相对于两个惯性系不同。他大胆的否定了绝对时空观，认为时间，空间，物质，能量和运动的相对概念，是由观察者的感觉决定的。从而出现了“尺短钟慢”现象，即第一种效果被称作“长度收缩”，第二种效果被称作“时间膨胀”。
1905年，爱因斯坦在一篇《运动物体中的电动力学》的文章中，总结了前人在这方面的成功和失败的经验，系统地提出了后来被称为“狭义相对论”的理论。为什么叫“相对论”呢？是因为他的理论出发点是两条主要的假设，第一条就叫“相对性原理”他的原话如下：物理体系的状态以变化的定律，同这些状态的变化与以两个彼此作相对匀速移动的坐标系中的哪一个作参考，是没有关系的。
让我们对此来解释一下：如果一个观察者关在一个密闭的火车厢内，火车对地面作匀速运动，他在里面通过做各式各样的物理实验，从而可以总结出相应的物理规律，但是他无论如何也不能知道车厢对地是否有运动，更不用说运动速度有多大了。匀速运动的火车速度快些或慢些，或者停下来，对他的实验和结论毫无影响。
注意，如果这个观察者只做力学实验，上面的话就是“力学相对性原理”。现在则没有限制，他可以做一切物理实验，特别是电磁学（包括光学）实验。所以，现在的“相对性原理”是过去“力学相对性原理”的推广。这一原理明确地指出了不存在任何一种特殊的优越的惯性系。
爱因斯坦引进的第二条假设——光速不变原理。用他的原话来说：任一条光线在“静止”坐标系中总是以确定的速度C运动，不管这条光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。需要说明，这里C指的是光在真空中的速度。因为一个光源的运动速度在两个相互作匀速运动的惯性系中看起来是不同的，所以光速不变原理有可表述为：光在真空中的传播速度总是各向同性的，与光源的运动速度无关。
光速不变性是真空中麦克斯韦方程组的推论。而这个方程组是电磁现象规律性的数学表述，所以要求光速不变原理成立，等于要求在真空中麦克斯韦方程在两个相互匀速运动的惯性系内都一样成立，也就是要求推广的相对性原理成立。由此可见，爱因斯坦的两个原理彼此是有联系的，不矛盾的。而且，一旦承认了这个光速不变原理，在地球表面这个惯性系里，光速当然是各向同性的。
三、狭义相对论与相对力学
在经典力学取得很大成功以后，人们习惯于将一切现象都归结为由机械运动所引起的。在电磁场概念提出以后，人们假设存在一种名叫“以太”的媒质，它弥漫于整个宇宙，渗透到所有的物体中，绝对静止不动，没有质量，对物体的运动不产生任何阻力，也不受万有引力的影响。可以将以太作为一个绝对静止的参照系，因此相对于以太作匀速运动的参照系都是惯性参照系。
在惯性参照系中观察，电磁波的传播速度应该随着波的传播方向而改变。但实验表明，在不同的、相对作匀速运动的惯性参照系中，测得的光速同传播方向无关。特别是迈克尔逊和莫雷进行的非常精确的实验，可靠地证明了这一点。这一实验事实显然同经典物理学中关于时间、空间和以太的概念相矛盾。爱因斯坦从这些实验事实出发，对空间、时间的概念进行了深刻的分析，提出了狭义相对论，从而建立了新的时空观念。
在狭义相对论中，空间和时间是彼此密切联系的统一体，空间距离是相对的，时间也是相对的。因此尺的长短，时间的长短都是相对的。但在狭义相对论中，并不是一切都是相对的。
相对论力学的另一个重要结论是：质量和能量是可以相互转化的。假使质量是物质的量的一种度量，能量是运动的量的一种度量，则上面的结论：物质和运动之间存在着不可分割的联系，不存在没有运动的物质，也不存在没有物质的运动，两者可以相互转化。这一规律己在核能的研究和实践中得到了证实。
当物体的速度远小于光速时，相对论力学定律就趋近于经典力学定律。因此在低速运动时，经典力学定律仍然是很好的相对真理，非常适合用来解决工程技术中的力学问题。
狭义相对论对空间和时间的概念进行了革命性的变革，并且否定了以太的概念，肯定了电磁场是一种独立的、物质存在的特殊形式。由于空间和时间是物质存在的普遍形式，因此狭义相对论对于物理学产生了广泛而又深远的影响。
爱因斯坦创立的狭义相对论是本世纪物理学最伟大的成就之一。它从根本上改变了传统的时间、空间观念，建立了时间、空间的新观念，揭示了质量和能量的内在联系，给出了高速运动物体的运动规律。这个理论不仅由大量实验所证实，而且已经成为近代科学技术不可缺少的理论基础。
相对论是在研究运动物体的光学和动体电动力学的过程中产生的；是在旧理论出现了严重而深刻的矛盾中产生的；是爱因斯坦在前人工作的基础上，经过10年酝酿和探索而完成的。研究相对论的起源及其发展的历史对于我们的学习是有重要意义的，我们可以从中受到非常丰富的科学方法论的教益和启迪。
四、 广义相对论简介
狭义相对论在近代物理学的各个方面有着广泛的应用。但是提到相对论，我们不能不介绍所谓的广义相对论，它是爱因斯坦于1915—1916年间建立的一种引力理论。狭义相对论是正确的，广义相对论是基于狭义相对论的。如果后者被证明是错误的，整个理论的大厦都将垮塌。
经典力学的一个特征，是它不得不把空间和时间都看作是同物质一样独立的客观实在。在那里，一个质点的速度或加速度都是相对于一个绝对空间而言的，牛顿方程只是对于一个惯性系才有效。
牛顿说：“绝对空间，在其本质上，与外界的任何东西都无关，永远保持其为等同的而且不动的。”“绝对的、真实的，或数学的时间，它的本身，而且就其本质而言，总是与任何外界事物无关地均匀地流逝着。”牛顿曾经对绝对空间的存在作过如下的论证（水桶实验）：
我们使一个盛有水的水桶旋转。当桶已旋转而水还未动时，水面依然与静止时相同，是一个平面；但到最后水随桶一起旋转时，水面就呈现一个凹型曲面。这个实验表明：当水静止时，不管它是否与水桶有相对运动，水面都是平的；而当水旋转时，不管它是否与水桶相对静止，水面都是凹型曲面。由此看来，根据水面的平或去，可以判断水对绝对空间是静止的或是旋转的。
一句话，在牛顿力学中，承认有绝对的运动。但是，按照力学相对性原理，这种绝对运动在各惯性系间又显现为一种相对运动，特别地说来，沿一直线的绝对速度是无法靠力学手段测量的，速度总是相对于一特定的参考系才有意义。
在狭义相对论里，把力学相对性原理推广为“相对性原理”，一个惯性系相对于绝对空间的速度，靠任何物理手段都是测量不出来的。由此可见，“相对论”这个名称，同下面这个概念有关：从经验的观点看来，运动总是显现为一个物体相对于另一个物体的相对运动，一切绝对运动都是观察不到的。这样一个“相对性原理”在其最广泛的意义上可以陈诉如下：全部物理现象都具有这样的特征，即它们不为引进“绝对运动”的概念提供任何依据。或者可以用较简短而不那么精确的话说：没有绝对运动
在狭义相对论里，从这一“否定”的陈诉出发，得出了“肯定”的结论——一切自然定律对各惯性系都成立，或者反过来说，各惯性系在描述自然规律上是等效的。这样自然要产生如下的问题：既然运动不仅用速度，而且用加速度来描写，那么，如果速度概念只能有相对的意义，难道我们还应当把加速度当作绝对的概念吗？大家知道，相对于一个惯性系作加速度运动的参考系不再是一个惯性系，所以，爱因斯坦认为：相对性原理的进一步推广就要不仅承认速度是相对的，还要求承认加速度也是相对的，这就必然要求屏弃在狭义相对论中仍旧保留的那一点限制，那一点残留的经典力学基础——即自然定律只对惯性系才有效，而开始承认“自然定律对一切任意运动着的非惯性系也有效。”奠基在这样一种“广义相对性原理”之上的理论，便叫作“广义相对论”。
为了理解广义相对论，我们必须明确质量在经典力学中是如何定义的。
质量的两种不同表述：首先，让我们思考一下质量在日常生活中代表什么。“它是重量”？事实上，我们认为质量是某种可称量的东西，正如我们是这样度量它的：我们把需要测出其质量的物体放在一架天平上。我们这样做是利用了质量的什么性质呢？是地球和被测物体相互吸引的事实。这种质量被称作“引力质量”。我们称它为“引力的”是因为它决定了宇宙中所有星星和恒星的运行：地球和太阳间的引力质量驱使地球围绕后者作近乎圆形的环绕运动。
现在，试着在一个平面上推你的汽车。你不能否认你的汽车强烈地反抗着你要给它的加速度。这是因为你的汽车有一个非常大的质量。移动轻的物体要比移动重的物体轻松。质量也可以用另一种方式定义：“它反抗加速度”。这种质量被称作“惯性质量”。
因此我们得出这个结论：我们可以用两种方法度量质量。要么我们称它的重量（非常简单），要么我们测量它对加速度的抵抗（使用牛顿定律）。
人们做了许多实验以测量同一物体的惯性质量和引力质量。所有的实验结果都得出同一结论：惯性质量等于引力质量。
牛顿自己意识到这种质量的等同性是由某种他的理论不能够解释的原因引起的。但他认为这一结果是一种简单的巧合。与此相反，爱因斯坦发现这种等同性中存在着一条取代牛顿理论的通道。
日常经验验证了这一等同性：两个物体（一轻一重）会以相同的速度“下落”。然而重的物体受到的地球引力比轻的大。那么为什么它不会“落”得更快呢？因为它对加速度的抵抗更强。结论是，引力场中物体的加速度与其质量无关。伽利略是第一个注意到此现象的人。重要的是你应该明白，引力场中所有的物体“以同一速度下落”是（经典力学中）惯性质量和引力质量等同的结果。
现在我们关注一下“下落”这个表述。物体“下落”是由于地球的引力质量产生了地球的引力场。两个物体在所有相同的引力场中的速度相同。不论是月亮的还是太阳的，它们以相同的比率被加速。这就是说它们的速度在每秒钟内的增量相同。（加速度是速度每秒的增加值）
引力质量和惯性质量的等同性是爱因斯坦论据中的第三假设
爱因斯坦一直在寻找“引力质量与惯性质量相等”的解释。为了这个目标，他作出了被称作“等同原理”的第三假设。它说明：如果一个惯性系相对于一个伽利略系被均匀地加速，那么我们就可以通过引入相对于它的一个均匀引力场而认为它（该惯性系）是静止的。
让我们来考查一个惯性系K′，它有一个相对于伽利略系的均匀加速运动。在K 和K′周围有许多物体。此物体相对于K是静止的。因此这些物体相对于K′有一个相同的加速运动。这个加速度对所有的物体都是相同的，并且与K′相对于K的加速度方向相反。我们说过，在一个引力场中所有物体的加速度的大小都是相同的，因此其效果等同于K′是静止的并且存在一个均匀的引力场。
因此如果我们确立等同原理，两个物体的质量相等只是它的一个简单推论。 这就是为什么（质量）等同是支持等同原理的一个重要论据。
通过假定K′静止且引力场存在，我们将K′理解为一个伽利略系，这样我们就可以在其中研究力学规律。由此爱因斯坦确立了他的第四个原理。
五、 关于相对论一些问题的讨论
狭义相对论在科学上有什么问题？
实践是检验真理的唯一标准。狭义相对论并不是一建立就为大家接受的，知识在而后的大量科学实践证实它正确的时候，才被公认为真。当然，我们讲的并不是绝对真理，而是在一定的范围内、一定条件下适用的相对真理。看来在近代物理学各个领域，除天体物理必须考虑到引力之外，狭义相对论都可以应用。在狭义相对论不断扩展其应用的过程中，人们还特别设计了一些实验来直接检验它的正确性。迄今为止，并没有发现明显地与理论预告不符的事实或迹象。
但作为一种理论，还有第二方面的问题，即理论体系本身有无逻辑上的毛病？以及认识如何深化的问题。经过七十多年的探讨，可以说爱因斯坦理论并没有逻辑上的矛盾，但是确实存在一些逻辑循环。
爱因斯坦曾经说过，光速不变原理是他主观上作出的一种“约定”，有些人说，这是唯心主义。这样批评未免太浅薄了。我们应该问：爱因斯坦为什么要这样做？要这样说呢？在我们看来，关键在于必须在理论上对两个相互作匀速运动的惯性系内的空间——时间坐标（x，t和x′，t′），同时给出了明确的定义，没有这种定义，相对性原理便要落空——写不出对应的数学表述。在一个惯性系内定义（x，t）是有办法的，用一把“尺”和一个“钟”，也勉强过得去了。但要转到第二个惯性系上去，非依靠某种不变性不可，否则（x′，t′）便不可能有明确的定义，便不可能建立（x，t）和（x′，t′）之间的联系。在伽利略变换中，令t′=t，运动尺也不缩短，这就是一种“不变性”假定。所以，问题是用一个更合乎实际的假定来代替它。应该说，爱因斯坦采用“光速不变”来作假定是煞费苦心的：
（1） 它在当时就有一定的实验依据。
（2） 在宏观意义上非常明确
（3） 推出洛仑兹变换直截了当。
可是这样一来，也马上暴露出爱因斯坦理论的缺点。相对性原理的数学表述——洛仑兹协变性与麦克斯韦方程一结合立刻推出“光速不变”这个结论，因此最初把它作为原理提出来似乎是多余的，这就构成了所谓的逻辑循环。
不仅如此，人们还要问：在空间——时间坐标未有定义之前，何来“速度”概念？又怎能在实际上测量速度？这就是说，用光速不变去定义空时坐标，又陷入了逻辑循环。
总之，不引入“光速不变”假定，理论的第一步——推导洛仑兹变换就走不出去，更谈不上第二步用“相对性原理”去建立整个理论了；而引入“光速不变”假定，有势必陷入逻辑循环。对这种两难的局面，爱因斯坦无疑是充分了解的，他在权衡得失之后，决心走后一条路，赋予“光速不变”以无条件的绝对的意义，即把它提升到逻辑推理达不到的“原理”地位，同时又辩护说这个原理不过是一种“约定”，目的是强使理论中的逻辑循环在这一点打断，回避更深的追究。
七十年来，有许多人对这种隐含的逻辑循环感到不满意，同时也感到只有“相对性原理”才是狭义相对论唯一的本质，那个“光速不变原理”最好能够去掉，或者至少能够大大减弱。于是有人引进“极限速度原理”，有人则除空时均匀各向同性外再加上某种“对称性”，最后在数学上导出的线形洛仑兹变换式只出现一个“极限速度”ω，然后说，根据实验ω=c（光速），这点一经达到，以后的理论就与爱因斯坦的没什么两样了。
我们认为，假如一旦发现光速不是极限速度，ω是一个比光速c更大的数值的话，这样的理论比爱因斯坦理论无疑是一个进步，因为它是一个容量更大的框架。而假如象大多数人公认的那样光速是极限速度，那么，这种理论反而是退步了。原因是他们往往在没有给（x，t）和（x′，t′）下定义之前，就着手讨论变换关系了。其实一个数学变量如果没有任何守恒的性质，或者至少在原则上可以测量，那就不是一个有意义的物理量。试问：最后那个ω如等于声速，（x′，t′）难道还是K′系的空间——时间坐标吗？你必须赶紧假定ω=c，而这便是一个“物理的”而且是“相对性的”假定，把显含和隐含的全部假定算出去，并不比爱因斯坦的假定少，反而有所逊色，因为空时坐标模糊不清了。
由此可见，爱因斯坦引入“光速不变原理”和“相对性原理”这两个“相对性原理”来作为建立狭义相对论的基本骨架，这决不是偶然的，他做了他的时代条件下最好的工作。在七十年后的今天，我们不应该和他一起再进入逻辑循环去找缺口了，而应该看穿这个循环正好反映了理论的自洽性，因此在本质上，“相对性原理”只有一个而不是两个，而经验已经证明简单地砍去一个，保留另一个是不行的，只动“半截”理论是不行的，我们应当总结七十年来物理学研究的新经验，才有可能从根本上改进它。
六、相对论的适用范围及意义
相对论对研究物体高速运动成效做显著，它建立在量子力学之前，采用了一整套宏观的论证方法，这就给人一种印象，似乎它本质上是一种宏观理论，是继承了十九世纪经典物理学传统的杰作。后来，狭义相对论与量子力学相结合，产生了富有成果的基本粒子理论。人们认为这也是很自然的事情，取长补短，靠相对论纳入微观范畴。可是，两种据说是本质上不相同的东西结合起来，居然可以产生有生命力的东西，这一点难道是不奇怪的吗？难道不值得我们深思吗？
广义相对论的研究最近几年大大活跃起来了，天体物理的研究离不开它，因此它也更多地接受实践检验，这是件大好的事情。不过，我们应该看到，物质运动在质上是无限丰富的，而从方程式出发作演绎推论时，结论实际上早已隐含在大前提之中，尽管结论的前提是正确的，它也不可能穷尽一切。
相对论在物理学史上的划时代的意义，只有量子力学才能与它相比，而这在很大程度上要归功于爱因斯坦。

爱因斯坦相对论的内容

相对论是一种哲学观点。认为世界上一切都是相对性的，没有绝对的事物。同时认为没有相对性就没有事物。比如，没有高就没有矮，没有快就没有慢，没有大就没有小，没有反就没有正。

把相对论与物理学相结合就是相对论物理学，我们现在常简称相对论。

相对论是站在相对性角度上对物理学的解释。主要分为狭义相对论和广义相对论两大部份。其实是一个理论的两种表达方式。狭义相对论是相对论的微分形式，广义相对论是相对论的积分形式。

理解相对论必须建立牢固的相对性观念，否则常常会走入死胡同。中如出现各种所谓的悖论。

有人说：“一个物体以接近光的速度运动时，它的时间会变慢。”相信这句话很多人都听到过。

但是，这句话本身不是相对论中的内容。

相对论中最重要的概念就是相对性，没有相对就没有意义。“一个物体以接近光速运动”，凭什么呢？一个物体的速度凭什么说接近光速？

速度是两个物体相对距离变化快慢的物理量，一个物体不存在速度的问题。

比如地球，谁能说出来地球在宇宙中的速度是多少？相对人走的速度可以是1.3米/每、相对汽车的速度可以是13米/秒、相对对飞机可以是130米/秒、相对卫星可以是8000米/秒、相对流星可以是80000米/秒……，地球的速度是多少？

只有确定了和哪个物体相对比才有速度的概念，单说一个物体的速度快和慢有什么意义呢？可以说地球的速度是任意的。而且由此也知道，任何一个物体的速度都是可以任意指定的。

光速不变：光相对于一个物体的速度是一个恒定值，很多人不理解，为什么不能和物体的速度相叠加？知道一个物体的速度是任意值了，就知道为什么不能叠加了。如果能叠加，那么，一个物体的速度是任意值，光速不是也就变成任意值了吗？

相对性原理还提示了一个问题，相比较才有意义，而意义是确定的。

比如两个物体相对速度是v ，V只有在这两个物体之间才有意义任何其他物体上看到的情况都是假象。但是，在一个物体上看到的情况是无法用任何方法来证明真实性的。因为本来就没有绝对的数值。

我们最常用的一个相对论公式就是  t’＝t×√(1－v²/c²)，其中的√(1－v²/c²)  叫做洛伦兹因子（或相对论因子）。

上面的图中：A是一个相对O以v  的速度作匀速直线运动的系统，B是A系统上的一点。当A点与O点重合的时刻，一光子从A射向B。

在A看：距离是ct’  ，在O看：距离是ct ，并且A 在t 时间内移动了vt 距离。

三个距离的关系是：(ct’)²＋(vt)²＝(ct)²，把t’ 解出来就得到了  t’＝t×√(1－v²/c²)。

从公式上看，假如人们站在O上看，看到的时间一定是t ，显然t’ 比t 变慢了。

但是从图上看会发现，v的大小只影响ct ，对ct’没有任何影响。

也就是说，相对速度影响了对相对高速运动的物体上的时间的测量，测量值变长了，相对的说就是那个物体上的时间变短了。

因为我们没有任何方法测量出那个相对我们高速运动的物体上的时间。只能依靠上面的变换间接得到。

由于光速不变，时间变慢的结果就一定会导致距离变短。

上面就是狭义相对论的主要内容。

理解了这一点就不会再搞出什么所谓的悖论来说某双生子一个在飞船飞行一个在一地球等，回来后岁数不同了。测量到的数据是相对的，与对方“实际”数据是不同的，看到他的时间变慢了，他自己并不变慢，不会因为你看到的情况而改变。就像一个人离你很远的时候你看到他变小了一样，不能因此说等他回来时他就进不了他家了（因为他在远处看他家也很小）。当距离近了的时候一切就都改变了，当速度降下来的时候，相对速度趋于相等时（静止时），测量的误差也接近0了。

狭义相对论是相对论的微分形式，上面的图中，应该说只在ct’→0，ct→0，vt→0的条件下才成立。

如上图：B相对A是匀速直线运动的，速度是v  ，但是相对A的距离却是非线性的。

就是说：距离/时间不是常数。只在时间无限短的dt  时刻才可以看作是真正的匀速直线运动。

广义相对论是相对论的积分形式。一切物理结果都是所有因素的累计结果。就是每微分点的值相加的总和。

用数学方法推导是很复杂的，而且在这里也很难打出复杂的公式。因此我们仅从物理意义上说一下广义相对论的主要内容。

有人说在广义相对论中，F＝ma这个经典物理学中最重要的公式不再成立，那是对相对论的误解。

相对论并不是推翻了物理学，而是把物理学推向了更高的层次。是对经典物理学的发展。

在广义相对论中，F＝ma依然成立，但是内容增加了。

1、加速度与引力场等价：

    把上面的公式变换一下就得到了：a＝F/m，左边是加速度，右边是引力场强度，即“单位质量所受的引力”。公式的意义就是：加速度与引力场是等价的。

2、质能公式：F＝ma，功是能量的转化量，所以两边同乘上距离就是能量。E＝FS＝maS=mv²。但是，前面说过，一个物体不存在速度的概念，而一个物体具有的全部能量却是固定的，所以这里的速度v 一定是相对任何物体都不会变化的恒定值，那么只有光速才是恒定的。所以，质能公式就是：E＝mc²。

3、时间变慢：

    加速度是速度的变化率。a=dv/dt，积分后得到a＝v/t。变换一下得到t=v/a。这里又有一个v，同样的，单独对一个物体来说，没有速度概念，这里的速度是一个对一切物体恒定不变的值——光速c。所以公式就是  t=c/a，即时间与引力场强度（或加速度）成反比，加速度越大，时间越慢。

4、

    虫洞：

    从t=v/a可以看到，当a为0时，就是引力场强度是0的时方，时间无限快。人们把宇宙中引力场为0的地方称作虫洞。相对虫洞来说，任何其他地方的时间都是无穷慢的，因此理论上感觉在虫洞中瞬间就可以到达宇宙中的任何地方。

5、奇点：

    相反，人们把宇宙中引力场强度无穷大的地方称作奇点。在奇点处，时间静止。由于时间静止，在那里的任何物体也都是静止的（或不存在）。根据四维空间的意义，时间为0的物体不存在，也就是从来没有过的东西不存在。

相对论的贡献：

相对论是在人们试图找到绝对速度失败后，由爱因斯坦总结和研究了前人的实验和理论后，在经典物理学的基础上创立的现代物理学说。

当人们测量绝对速度时发现，不仅测量不到绝对速度，更要命的是发现了一个足以让经典物理学崩溃的现象，光速不能和速度叠加。建立在理所当然的速度叠加原理上的一切力学规律竟然是错误的。物理界一片哗然，很多物理学家陷入混乱。甚至有人说物理学应该全盘推翻，重新建立新的体系。

首先，相对论的创立，重新确立了经典物理学在低小空间范围内的正确性和权威性，扶大厦于将倾。并且通过洛伦兹因子的引入，把经典物理学理论的适用范围推广到了广域的宇宙空间。

其次，相对论以其相对性原理，通过经典物理学的理论，为科学研究指明了方向。比如质能公式为核能的应用奠定了坚实的理论基础。

再有就是为人类探索宇宙空间提供了测量计算的理论依据。为人类太空科技打下了基础，为人类生活提供了新的方式。比如卫星定位，如果没有相对论时间换算的关系，GPS定位误差将达到数公里以上，完全失去了实用意义。

相对论是什么意思

相对论是一种哲学思想，认为宇宙中一切都是相对的。没有大就无所谓小，没有长也就无所谓短，没有快就没所谓慢，没有正就无所谓反。而且一切矛盾都是互依互存的。就像一张纸的两面。没有正面就同时没有了反面。没有了作用力，同时就没有了反作用力。

爱因斯坦在经典物理学因为“速度叠加原理是错误的”而面临崩溃的情况下，把这种相对论哲学思想引入到物理研究领域，与经典物理相结合，创立了相对论物理学，成为了现代物理学中的两大支柱（另一个是量子物理学），平时简称爱因斯坦相对论。
受因斯坦的相对论分为狭义相对论和广义相对论两部份，但是，按逻辑上说，狭义相对论与广义相对论是同一个理论的不同表达形式。可以这样说，狭义相对论是相对论的微分表达形式，广义相对论是相对论的积分表达形式。
相对论的创立有三大依据：
1、光速不变：根据麦克尔逊－莫雷实验，光速相对任何惯性系的速度恒定不变。
2、任何惯性系上的物理规律等价。
3、封闭系统中无法测量自身的运动速度。也就是说单独一个物体没有速度的概念。
相对论的主要贡献：
1、在速度叠加原理被证明是错误的而造成经典物理学面临崩溃的时候，重新确立了经典物理学在低速度下的正确性，扶大厦于将倾，重新确立了牛顿力学的权威性。
2、狭义相对论解决了不同惯性系之间测量换算的关系，将经典物理学理论通过变换拓展到高速度大空间的应用领域。
3、广义相对论将是狭义相对论的积分形式，把相对论理论与经典物理学的各个研究领域一一联系在一起。更深入、更精确的解释了宇宙规律。
相对论提出了几个预言（之所以说是预言，是因为爱因斯坦本人并没有证明其正确性，而是大部份由后来的物理学家和数学家证明的或者尚未得到证明的）。
1、引力场与加速度等价
2、质能公式
3、物体的（相对观测者的）速度越快，（观测者看到的）视在质量越大。
4、时间与引力场强度成反比。引力场强度越大，时间越慢。
5、虫洞的存在
6、奇点的存在。
引力与加速度等价从经典物理学中就能看出来，只是没人这样想过。

相对论最简单的解释

相对论最简单的解释是：时间和空间是相互关联、相互影响的。在高速运动或重力环境下，时间和空间的变化是不可避免的。

1.狭义相对论的基本概念

狭义相对论是爱因斯坦提出的一种新的物理学理论，它断言时间和空间是相互关联的，变化的速度与位置、观察者的状态有关。同时，狭义相对论还提出了著名的“相对性原理”，即物理定律在所有惯性参考系中都适用。

2.时间相对性原理的解释

狭义相对论的时间相对性原理指出，如果两个事件在不同的惯性参考系中发生，那么它们所发生的时间可能会有一定的差异。这是因为两个不同的参考系运动速度不同，所以时间的流逝也会不一样。

3.空间相对性原理的解释

相对论的空间相对性原理则指出，空间也可能会随着观察者的运动而产生变化。例如，当一个观察者以接近光速的速度向行驶时，他所看到的空间长度会被缩短。

4.质能方程的解释

质能方程是相对论中一个重要的概念，它将质量和能量联系了起来。质能方程E=mc^2表示，一个物体所具有的能量E等于其质量m与光速c的平方乘积。这个公式揭示了物质和能量之间的本质联系，也成为了引领人类深入探究物质本质的关键。

5.广义相对论的基本概念

广义相对论是狭义相对论的进一步发展，它把引力看做是时空的曲率，提出了著名的“等效原理”，即物体受到的加速度和所受引力效果相同。广义相对论的发展是物理学史上的一大里程碑，促进了人类对宇宙本质的深入理解。

综上所述，相对论提出了一些重要的物理概念，如时间相对性、空间相对性、质能方程等，并推动了人类对物质本质的深入探究。

什么叫相对论

基本概念
　　相对论（Principle of relativity relativism theory of relativity）
　　相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
广义相对论的概念
　　相对论问世，人们看到的结论就是：四维弯曲时空，有限无边宇宙，引力波，引力透镜，大爆炸宇宙学说，以及二十一世纪的主旋律--黑洞等等。这一切来的都太突然，让人们觉得相对论神秘莫测，因此在相对论问世头几年，一些人扬言"全世界只有十二个人懂相对论"。甚至有人说"全世界只有两个半人懂相对论"。更有甚者将相对论与"通灵术"，"招魂术"之类相提并论。其实相对论并不神秘，它是最脚踏实地的理论，是经历了千百次实践检验的真理，更不是高不可攀的。
　　相对论应用的几何学并不是普通的欧几里得几何，而是黎曼几何。相信很多人都知道非欧几何，它分为罗氏几何与黎氏几何两种。黎曼从更高的角度统一了三种几何，称为黎曼几何。在非欧几何里，有很多奇怪的结论。三角形内角和不是180度，圆周率也不是3.14等等。因此在刚出台时，倍受嘲讽，被认为是最无用的理论。直到在球面几何中发现了它的应用才受到重视。
　　空间如果不存在物质，时空是平直的，用欧氏几何就足够了。比如在狭义相对论中应用的，就是四维伪欧几里得空间。加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。当空间存在物质时，物质与时空相互作用，使时空发生了弯曲，这是就要用非欧几何。
　　相对论预言了引力波的存在，发现了引力场与引力波都是以光速传播的，否定了万有引力定律的超距作用。当光线由恒星发出，遇到大质量天体，光线会重新汇聚，也就是说，我们可以观测到被天体挡住的恒星。一般情况下，看到的是个环，被称为爱因斯坦环。爱因斯坦将场方程应用到宇宙时，发现宇宙不是稳定的，它要么膨胀要么收缩。当时宇宙学认为，宇宙是无限的，静止的，恒星也是无限的。于是他不惜修改场方程，加入了一个宇宙项，得到一个稳定解，提出有限无边宇宙模型。不久哈勃发现著名的哈勃定律，提出了宇宙膨胀学说。爱因斯坦为此后悔不已，放弃了宇宙项，称这是他一生最大的错误。在以后的研究中，物理学家们惊奇的发现，宇宙何止是在膨胀，简直是在爆炸。极早期的宇宙分布在极小的尺度内，宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型，而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。这样，物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支：粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。就像高中物理序言中说的那样，如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。值得一提的是，虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了，但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一，而且是最有希望的。近年来宇宙项又被重新重视起来了。黑洞问题将在今后的文章中讨论。黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言，它们的内容却已经超出了相对论的限制，与量子力学，热力学结合的相当紧密。今后的理论有希望在这里找到突破口。
狭义相对论的概念
　　马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。
　　狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。
　　四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种“此消彼长”的关系。
　　四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。
　　相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

相对论的三个基本公式图片

相对论的三个基本公式如下：

1、爱因斯坦的第一个相对论公式是：△t=to√（1-v²/c²）-to。这个公式描述的是，当物体在以速度v运动的惯性参考系中运动时，时间会比在静止的惯性参考系中流逝得慢。其中，to是静止参考系中的时间，△t是运动参考系中时间的改变量。

2、爱因斯坦的第二个相对论公式是：E=mc²。这个公式表示的是，物体的能量E和质量m之间存在等价关系，能量和物质可以互相转换。

3、爱因斯坦的第三个相对论公式是：E²=（mc²）²+pc²。这个公式描述的是，物体的能量与动量之间的关系。其中，E是物体的能量，m是物体的质量，p是物体的动量，c是光速。

相对论的主要作用：

1、描述光速不变：相对论的基本假设之一是光速在所有惯性参考系中都是恒定的，这一假设是构建相对论的基础。

2、揭示质能关系：相对论的另一个重要贡献是揭示了质量和能量之间的关系，这一发现对核能的研究和应用有着深远的影响。

3、时空观念的变革：相对论对时间和空间的观念进行了变革，提出时间和空间是相对的，而不是绝对的，这一观念对我们对宇宙的理解产生了深远的影响。

4、预测和验证：相对论经过了大量的实验验证，包括光速不变的实验和引力红移的实验等，同时，相对论也成功预测了如水星轨道的进动和光的引力偏折等现象，进一步证实了其准确性。

5、对天体物理的影响：相对论对天体物理有重要的影响，例如，广义相对论提出了引力场和曲率空间-时间的概念，对理解黑洞、宇宙起源和宇宙学提供了新的理论框架。极大地推动了物理学和其他学科的发展。

相对论的公式是什么

1、广义相对论：R_uv-1/2×R×g_uv=κ×T_uv

2、狭义相对论：S(R4,η_αβ)

3、相对速度公式：△v=|v1-v2|/√(1-v1v2/c^2)

4、相对长度公式L=Lo* √(1-v^2/c^2)Lo

5、相对质量公式M=Mo/√(1-v^2/c^2)Mo

6、相对时间公式t=to* √(1-v^2/c^2)to

7、质能方程E=mc^2

相对论是关于时空和引力的理论，主要由爱因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。

不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非经典的=量子的”。在这个意义下，相对论仍然是一种经典的理论。

扩展资料：

狭义相对论和广义相对论建立以来，已经过去了很长时间，它经受住了实践和历史的考验，是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学，使经典物理学成为一个完美的科学体系。

狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，都是对洛伦兹变换协变的，牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。

广义相对论又在广义协变的基础上，通过等效原理，建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系，得到了所有物理规律的广义协变形式，并建立了广义协变的引力理论，而牛顿引力理论只是它的一级近似。

这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系的问题，从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。