相对论是现代物理学的基石之一，由阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出，分为狭义相对论（1905）和广义相对论（1915）。它彻底改变了人类对时空、引力和宇宙的理解，以下为关键内容：
核心概念 🧠
- 光速不变原理：光在真空中的速度对所有惯性参考系恒定（约3×10⁸ m/s），与光源运动无关。
- 时空相对性：时间与空间并非绝对，而是与观察者的运动状态相关。
- 时间膨胀：高速运动或强引力场中，时间流逝变慢（如μ子实验验证）。
- 长度收缩：物体在运动方向上会缩短（洛伦兹收缩公式）。
- 质能方程：$ E = mc^2 $，揭示质量与能量的等价性，为核能利用奠定基础。
理论意义 🌌
- 狭义相对论：解决了经典力学与电磁学的矛盾，引入四维时空观。
- 广义相对论：将引力解释为时空弯曲，预言引力波、黑洞等现象。
- 引力波：2015年LIGO首次直接探测到，证实爱因斯坦100年前的预言 🎉
- 黑洞：时空曲率无限大的区域，连光也无法逃逸 🌑