爱因斯坦26岁为什么能提出相对论

光速不变原理其实便是爱因斯坦相对论的根底，相对论是建立在两条根本假定至上的科学理论，这两条根本假定，其间之一是光速不变原理，别的一个便是相对性原理。

相对性原理实际上便是咱们初高中所学的参考系的一些相关常识，在这里就不赘述了。今日，咱们来具体聊一聊：光速不变原理是咋来的？

关于光速的论争

关于“光究竟跑多快”这样的一个问题，自古以来就有许多的猜测和实践，第一个提出测光速并且真的去做这个试验的人是伽利略。伽利略找了两座山，然后一边点亮手里的灯，另一边看到后，立马点亮自己手里的灯，经过这样一来一回，咱们咱们能够计时，两座山之间的间隔除以时刻，再乘以2，就能够取得成果。

现在咱们来看伽利略这个试验，可能会觉得这个试验想当然了，究竟光速可是3*10^8m/s，一秒钟能够绕地球7圈半。现实也是如此，伽利略并没有成功地测出光速来。

不过科学家并没有抛弃丈量光速，除了丈量光速，科学家们也一直在探讨光究竟是什么？

最早，牛顿就提出了自己的观念，他除了《自然哲学的数学原理》这本巨作之外，还有一本光学的奠基之作《光学》，在这本作品中，牛顿提出光是一种粒子。

牛顿其时在学术圈是肯定的霸主位置，没有人敢来应战他的威望，因而，其时的干流学术观念便是：光是一种粒子。当然，其时也有像惠更斯和胡克这样的学者以为：光是一种波。

工作的转机发生在牛顿之后的150年左右，其时有个人叫做托马斯杨，他做了一个杨氏双缝干与试验。

这个试验其实便是很奇特的，它指引着人类创建了量子力学，不过这都是后话了。杨氏双缝干与试验，在那个年代是“光是一种波”的强有力依据。这是在试验上，但从理论上，科学家也搞出了一套理论，这便是大名鼎鼎的麦克斯韦方程。

麦克斯韦经过这个理论，共同了电和磁，让咱们咱们都知道电和磁其实是一个东西。一起，麦克斯韦预言了电磁波的存在，以及光是一种电磁波。

随后，赫兹经过试验证明了麦克斯韦的观念，应该说，截止于现在为止，光的动摇说彻底占有了优势。

牛顿 vs 麦克斯韦

当然，这个新鲜出炉的理论，处理了简直一切的电磁学现象，但却和牛顿力学发生了对立。这是由于麦克斯韦方程能够推导出光速的表达式：

1/ε0μ0

。其间ε0是真空介电常数，μ0是真空磁导率，它们都是常数项，也便是说，光速也应该是一个常数。

可咱们要知道的是，依据牛顿力学，任何物体的运动其实取决于选取的参考系，不同的参考系下，运动状况都有很大的可能是不同的。

可麦克斯韦的理论好像预示着光速是逾越参考系而存在的，它在恣意惯性参考系的速度都应该是共同的。其时的学者也懵了，究竟两个理论都是极端精确的。所以，他们就在想，假如光是一种波，那它的传达应该像水波那样需求介质的存在，水波的介质便是水。

其时的学者就把光波传递的介质叫做以太。不过，这是朴实地科学假定，究竟存在不存在还得依托观测试验。所以，许多科学家投身于验证“以太是存在”的试验中。成果出乎了一切人的预料，他们的试验纷繁指向了一个成果：以太不存在。

26岁的少年

当这个成果出来后，其时大多数的物理学家都是不想抛弃现有的理论，还在想各种方法来弥补。此刻有个专利局的三级专利员在1905年连续宣布了多篇论文，其间有两篇被称为狭义相对论。这个专利员便是26岁的爱因斯坦。

这两篇论文中，爱因斯坦抛弃了“以太假说”，并且提出了“光速不变原理”，也便是遵照着麦克斯韦理论推导的成果，光速在任何惯性参考系下都不变。加上相对性原理，就推导出了狭义相对论。

因而，光速不变原理的提出，在某种程度上说是为了谐和两个理论体系（牛顿力学和麦克斯韦电磁学理论）的对立。只是在谐和的过程中，爱因斯坦以此为根底，直接提出了一套全新的理论，并且适用面要比牛顿理论更广。

当然，爱因斯坦经过光速原理推导得到了物质、信息、能量的传递速度不能超过光速。这其实也是爱因斯坦留给其他科学家来证伪相对论的一个视点。可是100多年来，无数人应战了这个假定，至今没有人能够证伪相对论。因而，至少从现在来看，光速不变原理仍是很坚实的科学假定。