狭义相对论,主要研究的为惯性系问题,相较于广义相对论所聚焦的非惯性系于引力对时空(时空的概念后文会谈到)的作用,无论是理解或者分析都会简单无比,高中生的能力已足以理解并适当运用。
首先是对狭义相对论研究问题的简单解释,在狭义相对论中空间不再是一个独立存在的,不受其他因素影响的“绝对空间”。这是对牛顿经典力学的挑战,换一句话所说,就是研究同一事件在不同的“视角”中的不同,或者在原先理论中理论数据与实际数据的不同,在低速中,这种不同往往是极其细微的,只有在速度极其高(用小数乘光速表示,往往就是高速)时,细微的变化会扩大到不得不考虑的地步,它的影响主要体现在时间缓慢(膨胀)与空间的压缩上,后文会介绍到
学习完狭义相对论之后,还远远无法展开广义相对论的学习,首先你需要学会微积分,在后文的介绍中,也会有物理上所需微积分的指南(专业知识请系统学习),然后又是高数中的漫长挣扎,首先是复变函数,再者为实变函数(实分析),接下来便是函数空间的一些知识,然后就是极其晦涩难懂的泛函数分析,在有了以上基础之后,便可以学习黎曼几何,黎曼几何是非欧几何中的一种,即非平面的几何,在广义相对论中,引力会使空间弯曲,而这种弯曲程度,恰恰需要黎曼几何的精确计算,只有结合的黎曼几何,才能将理论运用进计算中。
换句话说,广义相对论更像是黎曼几何的一项实际应用,以上所说会在后文中一一提到(或简洁,或详细)本人经验不足,尚且年轻,无法保证阅读者可以详细掌握,但是简单的狭义相对论,微积分等相对简单内容,还是可以的。更深入的学习,希望能系统学习,本文章更重要的,是用尽可能生动的语言,帮助理解物理的奇妙。