狭义相对论的定义与公式

狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的一种描述时间、空间和物体运动的理论。它建立在两个基本假设上：相对性原理和光速不变原理。

相对性原理认为，所有的物理定律在任何惯性参考系中都是相同的，即物理现象的规律不受观察者的运动状态影响。

光速不变原理指出，在真空中，光的传播速度对于所有惯性观察者都是恒定的，即光速是一个不变的常数。

狭义相对论的公式主要包括洛伦兹变换和质能关系。

洛伦兹变换是描述时间和空间的变换关系，其中最常用的是时间和空间的相对论性间隔公式：

Δt' = γ (Δt - vΔx/c^2) Δx' = γ (Δx - vΔt) 其中，Δt和Δx是观察者之间的时间和空间间隔，Δt'和Δx'是相对于另一个观察者的时间和空间间隔，v是观察者之间的相对速度，c是光速，γ是洛伦兹因子，定义为γ = 1/√(1 - v^2/c^2)。

质能关系则是描述质量和能量之间的关系，即质能等于质量与光速的平方之积：

E = mc^2 其中，E是物体的能量，m是物体的质量，c是光速。

这些公式和定义构成了狭义相对论的基础，可以用于描述高速运动下的物理现象和相对论效应。