长春工业大学学报 （社会科学版）：本刊主要刊登哲学、政治学、文学、史学、语言学、法学、社会学、心理学、经济学、管理学等人文社会科学方面的学术论文、科研成果、研究综述等学术性文章。共编辑出版60余期，发表学术论文1800多篇，北京大学、南开大学、中山大学、吉林大学等国内著名高校的知名教授和学者都曾为本刊撰稿。本刊发表的论文多篇被《高等学校文科学术文摘》、中国人大报刊复印资料等转载或索引。 长春工业大学党委副书记韩春雨教授任主编，专职编辑人员4人，其中硕士2人。《长春工业大学学报（社会科学版）》（双月刊）是经国家新闻出版署批准，由长春工业大学主办，长春工业大学学报编辑部编辑出版的国内外公开发行的综合性社会科学研究期刊。本刊为吉林省一级期刊，是中国核心期刊（遴选）数据库、中国学术期刊综合评价数据库、万方数据－数字化期刊群、中国学术期刊（光盘版）、中文科技期刊数据库、中国期刊网等全文收录期刊。
《长春工业大学学报（社会科学版）》创刊于1992年，创刊十几年来，一直关注人文社会科学的传统学科与基础理论研究，特别注重应用学科、新兴学科以及各学科之间的交叉渗透和综合研究。坚持学术性，强化理论性；坚持时代性，强化功能性；坚持现实性，强化特色性，致力实施期刊精品战略。
根据2014年7月学校官网显示，学校有专任教师1119名，其中教授175名，博士生指导教师33名，硕士生指导教师500名；教师中入选国家百千万人才工程1名，国家有突出贡献中青年专家2名，享受国务院政府特殊津贴33名，全国百名优秀留学回国先进个人1名，全国五一劳动奖章获得者1名，全国优秀教育工作者2名，全国模范教师1名，全国优秀教师3名，教育部新世纪优秀人才6人；吉林省高级专家12名，吉林省拔尖创新人才28名，吉林省有突出贡献的中青年专业技术人才24名，长白山学者特聘教授3人、长白山学者讲座教授4人、长白山技能名师2人，吉林省学科建设工程首席教授1名、主讲教授1名，优秀中青年骨干教师5名，吉林省高校优秀中青年骨干教师10名，吉林省跨世纪学术带头人后备人选30名，吉林英才奖章获得者13名，吉林省特等劳动模范1名，吉林省教学名师9名；享受长春市政府特殊津贴4名。 全国五一劳动奖章获得者（1人）刘云旭全国优秀教育工作者（2人）刘云旭、张德江全国模范教师（1人）李万龙全国优秀教师（3人）王承中、张会轩、胡明宝钢优秀教师奖（1人）胡明教育部高等学校教学指导委员会委员（6人）张德江、胡明、吴化、李元春、董小刚、毛志阳吉林省教书育人楷模（2人）张德江、韩明友吉林省优秀教师（5人）李万龙郭晓立、郭久柱、姜键、董小刚国家有突出贡献中青年专家（1人）刘云旭 该校碳纤维、ABS树脂、铝合金搅拌摩擦焊、汽车安全气囊自动生产线、冶金节能等一批重大成果在吉林省实现了产业化。09年至15年，学校承担各类科研项目1710项，全口径科研经费3.2亿元，其中国家及国务院各部门项目82项，获得省部级奖励101项，获得国家授权发明专利99项，SCI、EI、CSSCI和ISTP收录论文1215篇。 2012年9月，由长春工业大学牵头，联合中科院长春应用化学研究所、吉林大学、吉林化工学院、中石油吉林石化公司、吉林化纤集团公司、中钢吉林碳素股份有限公司、吉研高科技纤维有限责任公司、长春旭阳工业集团公司、四平昊华化工有限公司、中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院等10家单位共同组建的“合成树脂、合成橡胶、碳纤维协同创新中心”。 根据2016年1月学校官网显示，学校拥有以国家地方联合工程实验室、教育部工程研究中心和教育部重点实验室等为代表的25个国家和省部级科研机构。2012年9月，由长春工业大学牵头，联合中科院长春应用化学研究所、吉林大学、吉林化工学院、中石油吉林石化公司、吉林化纤集团公司、中钢吉林碳素股份有限公司、吉研高科技纤维有限责任公司、长春旭阳工业集团公司、四平昊华化工有限公司、中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院等10家单位共同组建的“合成树脂、合成橡胶、碳纤维协同创新中心”。 国家级科研机构 序号 机构名称 1 高分子材料合成与应用技术国家地方联合工程实验室 2 先进结构材料教育部重点实验室 3 合成树脂与特种纤维教育部工程研究中心 省级科研机构 吉林省合成树脂与化学纤维科技创新中心、合成树脂与特种纤维高等学校工程研究中心、高分子材料研发中心、 吉林省高分子材料中试中心、新型结构材料及加工技术工程实验室、吉林省生产过程自动化工程技术研究中心、吉林省工业节能科技创新中心、工业节能技术与装备省级工程实验室、控制工程吉林省高校重点实验室、吉林省石化资源与生物质综合利用工程实验室、吉林省特色资源与生物质研究中心、吉林省智能制造技术工程研究中心、三维微纳结构功能器件高效制造吉林省重点实验室、碳纤维开发与应用重点实验室、吉林省高等学校先进结构材料及加工成型技术高端科技创新平台、吉林省数据服务产业公共技术研究中心、吉林省汽车零部件生产与质检装备产业公共技术研发中心、吉林产业发展与企业环境研究中心、吉林省民生问题研究中心、吉林省人才测评研究中心、长春工业大学党建研究中心、吉林省汽车文化研究基地 学术期刊 长春工业大学学报（社会科学版）该刊主要刊登哲学、政治学、文学、史学、语言学、法学、社会学、心理学、经济学、管理学等人文社会科学方面的学术论文、科研成果、研究综述等学术性文章。已被列为《CJFD中国期刊全文数据库》收录期刊和《中国学术期刊（光盘版）》全文收录期刊。该刊发表的论文多篇被《高等学校文科学术文摘》、中国人大报刊复印资料等转载或索引。该刊入选为《中国学术期刊》（光盘版）收录期刊、《中国期刊网》全文收录期刊、《万方数据期刊群》、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊、中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊、《维普—中文科技期刊网》收录期刊、《龙源期刊网》收录期刊、《书生网》收录期刊。 长春工业大学学报（自然科学版）《长春工业大学学报（自然科学版）》主要报道长春工业大学工学门类的科学研究成果。包括：机械电子工程、材料科学与工程、计算机科学与技术、电子信息工程、电气与电子工程、管理与信息系统、化学工程、高分子材料与工程、制药工程、环境工程、生物工程、食品科学与工程、纺织工程、服装设计与工程、基础科学等方面的学术论文。该刊被国内外多种文摘、期刊及数据库摘引和收录。国外的有美国化学文摘（CA），俄罗斯《文摘杂志》(AJ)；中国的有《中国学术期刊（光盘版）》、《中文科技期刊数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国核心期刊（遴选）数据库》、《中国期刊网》、《万方数据（China Info）系统科技期刊群》、台湾华艺CEPS中文电子期刊。该刊多次在全国高校科技期刊和省级有关部门组织的期刊评比中获奖。 长春工业大学学报（高教研究版）该刊设有高教论坛、教育理论研究、比较教育研究、教育史研究、教学研究与改革、学位与研究生教育、创新与创业教育研究等栏目，是全国高校中仅有的几家具有全国统一刊号的高等教育研究类刊物之一。该刊入选为《中国学术期刊》（光盘版）收录期刊、《中国期刊网》全文收录期刊、《万方数据期刊群》、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊、中国核心期刊（遴选）数据库》收录期刊、《维普—中文科技期刊网》收录期刊、《龙源期刊网》收录期刊、《书生网》收录期刊。 图书馆藏 截至2012年12月，图书馆馆藏各种文献总量152万册（种），其中纸质文献104万册，电子版中文文献48万种。图书馆还有超星电子图书、时代华辰、CNKI、万方外文、EBSCO、科技信息参考（本馆）、学位论文（本馆）等各类数据库13种。中文电子期刊收录文献14129679篇，外文电子期刊收录文献13100篇。
长春工业大学
长春工业大学（原吉林工学院）隶属于吉林省人民政府领导，是一所以工学为主，兼有理学、文学、法学、管理学、经济学、教育学多学科协调发展的省属重点大学。它创建于1952年，坐落在长春市风景秀丽的南湖之滨，校园绿树成荫，环境幽雅。
长春工业大学主要为吉林省经济建设培养德智体美全面发展的高级工程技术人才、科学研究人才和现代化管理人才，是为吉林省经济建设服务的人才培养基地和科学研究基地。目前，学校设有18个院系：机电工程学院、材料科学与工程学院、电气与电子工程学院、计算机科学与工程学院、工商管理学院、化学工程学院、生物工程学院、基础科学学院、人文学院、外国语学院、艺术设计学院、现代教育技术学院、高等职业技术学院、乡镇企业学院、成人教育学院、交通工程系、冶金工程系以及人文信息学院（新制二级学院）。
学校现有在校研究生、本科生、专科生近12000人，夜大、函授生近3000人，已形成集中优势培养研究生，重点培养本科生，兼收少量专科生，努力发展高等职业技术教育和成人教育，积极为吉林省经济建设培养人才的多渠道、多层次、多规格的办学格局。
长春工业大学是国务院学位委员会、教育部批准的首批具有学士学位授予权的高等学校之一，是教育部首批审定的有条件接收外国留学生的200所高校之一。学校从1983年起，开始招收硕士研究生，有14个专业具有硕士学位授予权，它们是：机械制造及其自动化、机械电子工程、材料学、材料加工工程、电力电子与电力传动、检测技术与自动化装置、计算机应用技术、管理科学与工程、化学工程、应用化学、纺织工程、工业催化、社会学、信号与信息处理等学科、专业。在工业催化等研究方向上招收的攻读硕士学位的外国留学生已获得学位，学成回国。
长春工业大学拥有一支老中青相结合、以中青年为骨干、结构比较合理的教师队伍。全校1793名教职工中，有教师810名，其中教授、副教授406名，博士生导师4名，硕士生导师85名。吉林省首席教授1名，主讲教授1名，中青年骨干教师5名。教师中享受国务院政府特殊津贴的36人；吉林省有突出贡献专业技术人才18人；吉林省跨世纪学术带头人后备人选30人，占全省10%；吉林英才奖章获得者13人；吉林省高校重点培养的优秀青年骨干教师10人。同时还有一支由具有博士、硕士学位的教师为骨干的中青年教师队伍，他们已成为教学、科研的中坚力量。
学校现有公共课、基础课、技术基础课和专业课教研室70个，实验室35个为了加强外语教学，学校设有外语电台和多个语言实验室供学生使用。学校聘有英、美、加、日本等外国教师进行外语教学，对学生的外语学习有严格的要求。学校还设有计算机基础课教学中心，用以完成计算机教学，提高学生计算机应用能力。
学校建有6个研究所、37个产学研联合基地，实验室装备着具有先进水平的透射电子显微镜、金属X射线分析仪、数控铣床、付立叶变换红外光谱仪等大型设备。各种仪器设备共达6287台件。冷热加工设备齐全的实习工厂建筑面积达3600平方米，可同时接纳200余名学生进行实习。校图书馆建筑面积16000平方米，藏书56万余册，其中外文书刊6万册。学校还拥有设备先进、功能齐全、可供2180人同时上课的多媒体教室以及省内一流的田径运动场等。
长春工业大学的科研具有自己的特点，主要围绕吉林省自然资源的开发利用和发展行走机械工业、化学工业等优势产业及开拓新产业的需要，以提高经济效益为中心，以开发研究和引进、转化先进实用技术为重点进行科学研究。近10年来，学校科研工作发展迅速，共开发出各类研究课题483项,其中国家自然科学基金6项；教育部优秀青年教师基金5项；火炬项目2项；教育部留学回国人员科研启动基金2项，有50项研究成果分别在全国科学大会、吉林省科学大会和全国机械工业大会上获奖；35%的研究成果得到了推广和应用，获得了较高的经济和社会效益，许多科研成果具有较高的学术价值。
长春工业大学在为地方经济建设和发展服务中逐步办出了自己的特色。学校按大类专业招生，建立了多项教学改革和学生管理的配套措施和激励机制，培养了一大批基础理论扎实、实践和创新能力强、素质全面的应用型、复合型创新型高级工程技术人才、科学研究人才和现代化管理人才。毕业生就业渠道广泛，就业率居全省高校前列，受到用人单位普遍好评。建校50年来，共为社会输送4万余名毕业生。
长春工业大学是我国普通高校研究与发展排名前200名院校之一。学校积极鼓励教师开展学术交流活动。近年来，共在国内外各种学术刊物和会议上发表、交流学术论文5000余篇，有189篇学术论文被SCI、EI等检索收录。学校公开出版《长春工业大学学报(自然科学版)和(高教研究版)》两种学术刊物。
长春工业大学重视发展与国外高校及学术团体的联系。近几年来，先后聘请国外文教、科技专家和学者50多人次来校讲学和任教，派出一批教师分赴美国、加拿大、日本、韩国、瑞士、比利时、德国、澳大利亚、俄罗斯、哈萨克斯坦等国访问、留学，部分教师还参加了国际学术会议。学校先后同英国、日本、韩国、俄罗斯、加拿大、哈萨克斯坦、阿塞拜疆等国的高校建立了友好校际关系。
长春工业大学在注重抓好教学和科研的同时，十分重视党建和思想政治工作。我校连续2次被中组部、中宣部、教育部评为全国党的建设和思想政治工作先进高等学校（全国仅有8所高校连续两次获此荣誉，我省仅此一所）连续多年被省委、省政府命名为“基层党组织标兵”和“精神文明建设标兵单位”。
目前，全校师生员工正积极探索一条既能适应社会主义市场经济体制需要，又符合教育基本规律的办学之路。努力实现《长春工业大学事业发展‘十五’计划》，为把长春工业大学办成国内一流的多科性地方工业大学而努力奋斗！
由光速不变原理论证爱因斯坦狭义相对论中的特殊洛仑兹变换——对爱因斯坦论证的探讨
【刊名】 长春工业大学学报(自然科学版), 编辑部邮箱 1982年 00期
【作者】 房思廷
【中英文摘要】 我们于一九八一年十二月收到这篇只用光速不变原理来直接论证《洛仓兹变换》的文章.在组织审议中发现《ThePhys,Teach,》Vol20(1982)No1,P42发表的文章也有类似的论证,应该说双方都是独立的见解.文中提出的论据,目前尚有争论,本着百家争鸣的方针,予以发表,希望展开讨论.
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回答者： 农夫山前有点田 - 见习魔法师 三级 7-10 22:12
狭义相对论的创立
早在16岁时，爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波，他产生了一个想法，如果一个人以光的速度运动，他将看到一幅什么样的世界景象呢？他将看不到前进的光，只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场。这种事可能发生吗？
与此相联系，他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题。以太这个名词源于希腊，用以代表组成天上物体的基本元素。17世纪，笛卡尔首次将它引入科学，作为传播光的媒质。其后，惠更斯进一步发展了以太学说，认为荷载光波的媒介物是以太，它应该充满包括真空在内的全部空间，并能渗透到通常的物质中。与惠更斯的看法不同，牛顿提出了光的微粒说。牛顿认为，发光体发射出的是以直线运动的微粒粒子流，粒子流冲击视网膜就引起视觉。18世纪牛顿的微粒说占了上风，然而到了19世纪，却是波动说占了绝对优势，以太的学说也因此大大发展。当时的看法是，波的传播要依赖于媒质，因为光可以在真空中传播，传播光波的媒质是充满整个空间的以太，也叫光以太。与此同时，电磁学得到了蓬勃发展，经过麦克斯韦、赫兹等人的努力，形成了成熟的电磁现象的动力学理论——电动力学，并从理论与实践上将光和电磁现象统一起来，认为光就是一定频率范围内的电磁波，从而将光的波动理论与电磁理论统一起来。以太不仅是光波的载体，也成了电磁场的载体。直到19世纪末，人们企图寻找以太，然而从未在实验中发现以太。
但是，电动力学遇到了一个重大的问题，就是与牛顿力学所遵从的相对性原理不一致。关于相对性原理的思想，早在伽利略和牛顿时期就已经有了。电磁学的发展最初也是纳入牛顿力学的框架，但在解释运动物体的电磁过程时却遇到了困难。按照麦克斯韦理论，真空中电磁波的速度，也就是光的速度是一个恒量，然而按照牛顿力学的速度加法原理，不同惯性系的光速不同，这就出现了一个问题：适用于力学的相对性原理是否适用于电磁学？例如，有两辆汽车，一辆向你驶近，一辆驶离。你看到前一辆车的灯光向你靠近，后一辆车的灯光远离。按照麦克斯韦的理论，这两种光的速度相同，汽车的速度在其中不起作用。但根据伽利略理论，这两项的测量结果不同。向你驶来的车将发出的光加速，即前车的光速=光速+车速；而驶离车的光速较慢，因为后车的光速=光速-车速。麦克斯韦与伽利略关于速度的说法明显相悖。我们如何解决这一分歧呢？
19世纪理论物理学达到了巅峰状态，但其中也隐含着巨大的危机。海王星的发现显示出牛顿力学无比强大的理论威力，电磁学与力学的统一使物理学显示出一种形式上的完整，并被誉为“一座庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽的庙堂”。在人们的心目中，古典物理学已经达到了近乎完美的程度。德国著名的物理学家普朗克年轻时曾向他的老师表示要献身于理论物理学，老师劝他说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了，将一生献给这门学科，太可惜了。”
爱因斯坦似乎就是那个将构建崭新的物理学大厦的人。在伯尔尼专利局的日子里，爱因斯坦广泛关注物理学界的前沿动态，在许多问题上深入思考，并形成了自己独特的见解。在十年的探索过程中，爱因斯坦认真研究了麦克斯韦电磁理论，特别是经过赫兹和洛伦兹发展和阐述的电动力学。爱因斯坦坚信电磁理论是完全正确的，但是有一个问题使他不安，这就是绝对参照系以太的存在。他阅读了许多著作发现，所有人试图证明以太存在的试验都是失败的。经过研究爱因斯坦发现，除了作为绝对参照系和电磁场的荷载物外，以太在洛伦兹理论中已经没有实际意义。于是他想到：以及绝对参照系是必要的吗？电磁场一定要有荷载物吗？
爱因斯坦喜欢阅读哲学著作，并从哲学中吸收思想营养，他相信世界的统一性和逻辑的一致性。相对性原理已经在力学中被广泛证明，但在电动力学中却无法成立，对于物理学这两个理论体系在逻辑上的不一致，爱因斯坦提出了怀疑。他认为，相对论原理应该普遍成立，因此电磁理论对于各个惯性系应该具有同样的形式，但在这里出现了光速的问题。光速是不变的量还是可变的量，成为相对性原理是否普遍成立的首要问题。当时的物理学家一般都相信以太，也就是相信存在着绝对参照系，这是受到牛顿的绝对空间概念的影响。19世纪末，马赫在所著的《发展中的力学》中，批判了牛顿的绝对时空观，这给爱因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的一天，爱因斯坦与一个朋友贝索讨论这个已探索了十年的问题，贝索按照马赫主义的观点阐述了自己的看法，两人讨论了很久。突然，爱因斯坦领悟到了什么，回到家经过反复思考，终于想明白了问题。第二天，他又来到贝索家，说：谢谢你，我的问题解决了。原来爱因斯坦想清楚了一件事：时间没有绝对的定义，时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。他找到了开锁的钥匙，经过五个星期的努力工作，爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前。
1905年6月30日，德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》，在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章，它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。狭义相对论所根据的是两条原理：相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦解决问题的出发点，是他坚信相对性原理。伽利略最早阐明过相对性原理的思想，但他没有对时间和空间给出过明确的定义。牛顿建立力学体系时也讲了相对性思想，但又定义了绝对空间、绝对时间和绝对运动，在这个问题上他是矛盾的。而爱因斯坦大大发展了相对性原理，在他看来，根本不存在绝对静止的空间，同样不存在绝对同一的时间，所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。对于任何一个参照系和坐标系，都只有属于这个参照系和坐标系的空间和时间。对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的，这就是相对性原理，严格地说是狭义的相对性原理。在这篇文章中，爱因斯坦没有多讨论将光速不变作为基本原理的根据，他提出光速不变是一个大胆的假设，是从电磁理论和相对性原理的要求而提出来的。这篇文章是爱因斯坦多年来思考以太与电动力学问题的结果，他从同时的相对性这一点作为突破口，建立了全新的时间和空间理论，并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂流是不存在的。
什么是同时性的相对性？不同地方的两个事件我们何以知道它是同时发生的呢？一般来说，我们会通过信号来确认。为了得知异地事件的同时性我们就得知道信号的传递速度，但如何没出这一速度呢？我们必须测出两地的空间距离以及信号传递所需的时间，空间距离的测量很简单，麻烦在于测量时间，我们必须假定两地各有一只已经对好了的钟，从两个钟的读数可以知道信号传播的时间。但我们如何知道异地的钟对好了呢？答案是还需要一种信号。这个信号能否将钟对好？如果按照先前的思路，它又需要一种新信号，这样无穷后退，异地的同时性实际上无法确认。不过有一点是明确的，同时性必与一种信号相联系，否则我们说这两件事同时发生是没有意义的。
光信号可能是用来对时钟最合适的信号，但光速不是无限大，这样就产生一个新奇的结论，对于静止的观察者同时的两件事，对于运动的观察者就不是同时的。我们设想一个高速运行的列车，它的速度接近光速。列车通过站台时，甲站在站台上，有两道闪电在甲眼前闪过，一道在火车前端，一道在后端，并在火车两端及平台的相应部位留下痕迹，通过测量，甲与列车两端的间距相等，得出的结论是，甲是同时看到两道闪电的。因此对甲来说，收到的两个光信号在同一时间间隔内传播同样的距离，并同时到达他所在位置，这两起事件必然在同一时间发生，它们是同时的。但对于在列车内部正中央的乙，情况则不同，因为乙与高速运行的列车一同运动，因此他会先截取向着他传播的前端信号，然后收到从后端传来的光信号。对乙来说，这两起事件是不同时的。也就是说，同时性不是绝对的，而取决于观察者的运动状态。这一结论否定了牛顿力学中引以为基础的绝对时间和绝对空间框架。
相对论认为，光速在所有惯性参考系中不变，它是物体运动的最大速度。由于相对论效应，运动物体的长度会变短，运动物体的时间膨胀。但由于日常生活中所遇到的问题，运动速度都是很低的（与光速相比），看不出相对论效应。
爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。他并且给出了著名的质能关系式：E=mc2，质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。
广义相对论的建立
1905年，爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第一篇文章后，并没有立即引起很大的反响。但是德国物理学的权威人士普朗克注意到了他的文章，认为爱因斯坦的工作可以与哥白尼相媲美，正是由于普朗克的推动，相对论很快成为人们研究和讨论的课题，爱因斯坦也受到了学术界的注意。
1907年，爱因斯坦听从友人的建议，提交了那篇著名的论文申请联邦工业大学的编外讲师职位，但得到的答复是论文无法理解。虽然在德国物理学界爱因斯坦已经很有名气，但在瑞士，他却得不到一个大学的教职，许多有名望的人开始为他鸣不平，1908年，爱因斯坦终于得到了编外讲师的职位，并在第二年当上了副教授。1912年，爱因斯坦当上了教授，1913年，应普朗克之邀担任新成立的威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授。
在此期间，爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广，对于他来说，有两个问题使他不安。第一个是引力问题，狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的，但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的，两个物体之间的引力作用在瞬间传递，即以无穷大的速度传递，这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。第二个是非惯性系问题，狭义相对论与以前的物理学规律一样，都只适用于惯性系。但事实上却很难找到真正的惯性系。从逻辑上说，一切自然规律不应该局限于惯性系，必须考虑非惯性系。狭义相对论很难解释所谓的双生了佯谬，该佯谬说的是，有一对孪生兄弟，哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行，根据相对论效应，高速运动的时钟变慢，等哥哥回来，弟弟已经变得很老了，因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理，飞船相对于地球高速运动，地球相对于飞船也高速运动，弟弟看哥哥变年轻了，哥哥看弟弟也应该年轻了。这个问题简直没法回答。实际上，狭义相对论只处理匀速直线运动，而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程，这是相对论无法处理的。正在人们忙于理解相对狭义相对论时，爱因斯坦正在接受完成广义相对论。
1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者，不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中，还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中，这是解释等效原理最常用的说法，而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。
1915年11月，爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文，在这四篇论文中，他提出了新的看法，证明了水星近日点的进动，并给出了正确的引力场方程。至此，广义相对论的基本问题都解决了，广义相对论诞生了。1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》，在这篇文章中，爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论，将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理，并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。
爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论，很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动，20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转，。最靠近地球的大引力场是太阳引力场，爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年，在英国天文学家爱丁顿的鼓动下，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告，确认广义相对论的结论是正确的。会上，著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”，“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。爱因斯坦成了新闻人物，他在1916年写了一本通俗介绍相对认的书《狭义相对论与广义相对论浅说》，到1922年已经再版了40次，还被译成了十几种文字，广为流传。
相对论的意义
狭义相对论和广义相对论建立以来，已经过去了很长时间，它经受住了实践和历史的考验，是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思相的发展都有巨大的影响。 相对论从逻辑思想上统一了经典物理学，使经典物理学成为一个完美的科学体系。狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，都是对洛伦兹变换协变的，牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。广义相对论又在广义协变的基础上，通过等效原理，建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系，得到了所有物理规律的广义协变形式，并建立了广义协变的引力理论，而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系数的问题，从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律，并提示了质量与能量相当，给出了质能关系式。这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显，但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性。因为微观粒子的运动速度一般都比较快，有的接近甚至达到光速，所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件，而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。
广义相对论建立了完善的引力理论，而引力理论主要涉及的是天体。到现在，相对论宇宙学进一步发展，而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展，吸引了许多科学家进行研究。
一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦：“在我们这一时代的物理学家中，爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一”，“按照我的看法，他也许比牛顿更伟大，因为他对于科学的贡献，更加深入地进入了人类思想基本要领的结构中。”
回答者：鸶歌 - 秀才 二级 7-11 13:13
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间——绝对空间，时间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的），即绝对时空观。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论是爱因斯坦在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关，只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕着地球表面的大圆走。
倒相对论：相对论的提出，同样受到很多的指责，有很多人认为它是错误的，并大大阻碍了社会的发展。然而这种观点并不被主流科学界所接受。
爱因斯坦和他的相对论
除了量子理论以外，1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命。文章研究的是物体的运动对光学现象的影响，这是当时经典物理学面对的另一个难题。
十九世纪中叶，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了以光速C传播的电磁波的存在。到十九世纪末，实验完全证实了麦克斯韦理论。电磁波是什么？它的传播速度C是对谁而言的呢？当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”，电磁波是以太振动的传播。但人们发现，这是一个充满矛盾的理论。如果认为地球是在一个静止的以太中运动，那么根据速度迭加原理，在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样，但是实验否定了这个结论。如果认为以太被地球带着走，又明显与天文学上的一些观测结果不符。
1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量，仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。对此，洛仑兹(H．A．Lorentz)提出了一个假设，认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。由此他证明了，即使地球相对以太有运动，迈克尔逊也不可能发现它。爱因斯坦从完全不同的思路研究了这一问题。他指出，只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念，一切困难都可以解决，根本不需要什么以太。
爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。第一个叫做相对性原理。它是说：如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动，则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验，都不可能区分哪个是坐标系K，哪个是坐标系K′。第二个原理叫光速不变原理，它是说光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。
从表面上看，光速不变似乎与相对性原理冲突。因为按照经典力学速度的合成法则，对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系，光速应该不一样。爱因斯坦认为，要承认这两个原理没有抵触，就必须重新分析时间与空间的物理概念。
经典力学中的速度合成法则实际依赖于如下两个假设：1．两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系；2．两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关。爱因斯坦发现，如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的，那么这两条假设都必须摒弃。这时，对一个钟是同时发生的事件，对另一个钟不一定是同时的，同时性有了相对性。在两个有相对运动的坐标系中，测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。距离也有了相对性。
如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、y、z和一个时间坐标t来确定，而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定，则爱因斯坦发现，x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由x、y、z和t求出来。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。这个方程最早是由洛仑兹得到的，所以称为洛仑兹变换。
利用洛仑兹变换很容易证明，钟会因为运动而变慢，尺在运动时要比静止时短，速度的相加满足一个新的法则。相对性原理也被表达为一个明确的数学条件，即在洛仑兹变换下，带撇的空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t，而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。
此外，在经典物理学中，时间是绝对的。它一直充当着不同于三个空间坐标的独立角色。爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。认为物理的现实世界是各个事件组成的，每个事件由四个数来描述。这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z，它们构成一个四维的连续空间，通常称为闵可夫斯基四维空间。在相对论中，用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。在爱因斯坦以前，物理学家一直认为质量和能量是截然不同的，它们是分别守恒的量。爱因斯坦发现，在相对论中质量与能量密不可分，两个守恒定律结合为一个定律。他给出了一个著名的质量-能量公式：E＝mc2，其中c为光速。于是质量可以看作是它的能量的量度。计算表明，微小的质量蕴涵着巨大的能量。这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量，制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。
对爱因斯坦引入的这些全新的概念，大部分物理学家，其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹，都觉得难以接受。旧的思想方法的障碍，使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉，就连瑞典皇家科学院，1922年把诺贝尔奖金授予爱因斯坦时，也只是说“由于他对理论物理学的贡献，更由于他发现了光电效应的定律。”对于相对论只字未提。
爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。狭义相对性原理还仅限于两个相对做匀速运动的坐标系，而在广义相对论性原理中匀速运动这个限制被取消了。他引入了一个等效原理，认为我们不可能区分引力效应和非匀速运动，即非匀速运动和引力是等效的。他进而分析了光线在靠近一个行量附近穿过时会受到引力而弯折的现象，认为引力的概念本身完全不必要。可以认为行星的质量使它附近的空间变成弯曲，光线走的是最短程线。基于这些讨论，爱因斯坦导出了一组方程，它们可以确定由物质的存在而产生的弯曲空间几何。利用这个方程，爱因斯坦计算了水星近日点的位移量，与实验观测值完全一致，解决了一个长期解释不了的困难问题，这使爱因斯坦激动不已。他在写给埃伦菲斯特的信中这样写道：“……方程给出了近日点的正确数值，你可以想象我有多高兴！有好几天，我高兴得不知怎样才好。”
1915年11月25日，爱因斯坦把题为“万有引力方程”的论文提交给了柏林的普鲁士科学院，完整地论述了广义相对论。在这篇文章中他不仅解释了天文观测中发现的水星轨道近日点移动之谜，而且还预言：星光经过太阳会发生偏折，偏折角度相当于牛顿理论所预言的数值的两倍。第一次世界大战延误了对这个数值的测定。1919年5月25日的日全食给人们提供了大战后的第一次观测机会。英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛，进行了这一观测。11月6日，汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布：得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果。他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一。爱因斯坦发现的不是一个小岛，而是整整一个科学思想的新大陆。”泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道。消息传遍全世界，爱因斯坦成了举世瞩目的名人。广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座。
从那时以来，人们对广义相对论的实验检验表现出越来越浓厚的兴趣。但由于太阳系内部引力场非常弱，引力效应本身就非常小，广义相对论的理论结果与牛顿引力理论的偏离很小，观测非常困难。七十年代以来，由于射电天文学的进展，观测的距离远远突破了
