相對論

愛因斯坦提出的物理理論，分為狹義相對論（1905）和廣義相對論（1915），修正了牛頓力學在高速和強重力場下的不足，成為解釋宇宙現象的基本理論。

背景知識

理解此概念前需要先掌握：

• 牛頓運動定律 — 被相對論修正的古典力學
• 萬有引力定律 — 被廣義相對論取代的引力理論

詳細說明

狹義相對論（1905）：

• 所有的運動都是相對的，對「時間」的認定也是相對的
• 質量和速度是同一物理量的不同表示法（質能互換公式 $E=m{c}^2$）
• 物體的質量會隨速度增加而增加，接近光速時質量趨於無限大

廣義相對論（1915）：

• 預測當光線經過一個大質量的星體附近時，光會受重力的吸引而發生偏折
• 1919 年英國天文學家利用日全蝕的機會，觀察遠處恆星射來的星光，果然發現偏折
• 廣義相對論取代了牛頓的萬有引力理論，成為解釋宇宙現象所必須遵循的理論

常見錯誤

此段為 LLM 增強內容，教材原文未提及。

1. 錯誤認知：相對論證明牛頓力學是「錯誤的」
   • 正確理解：牛頓力學在低速（遠小於光速）情況下仍然是極好的近似，相對論是對極端條件的推廣
2. 易混淆概念：狹義相對論 vs 廣義相對論
   • 區別：狹義處理等速運動和高速情境，廣義處理加速運動和引力（時空彎曲）

相關概念

• 牛頓運動定律 — 被相對論修正的古典理論
• 萬有引力定律 — 被廣義相對論取代
• 量子論與光電效應 — 愛因斯坦的另一重大貢獻

相關題目

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