狹義相對論為近代物理的一支基礎理論，解釋了當重力場不顯著情形下所有的物理現象。在理論發展的過程中，許多實驗扮演了重要的角色，提供了靈感或做為理論驗證。此理論的強健在於其能精準地預測各種不同領域的實驗，提高精準度的新驗證實驗仍在進行中。近期的實驗焦點在普朗克尺度與微中子方面，目前的結果皆與狹義相對論相應。主要的實驗研究者包括Jakob...

的實驗證據。 愛因斯坦在1916年提出了三個檢驗廣義相對論的實驗，後來被稱作“古典廣義相對論實驗”： 水星軌道近日點的進動 光波在太陽附近的偏折 光波的重力紅移 在牛頓物理中，一個獨立天體圍繞一個帶質量球體公轉時，這二体系統會描繪出一個橢圓，帶質量球體位於橢圓的焦點。兩個天體最接近的...

狭义相对论（英語：Special relativity）是由阿尔伯特·爱因斯坦、亨德里克·洛仑兹和亨利·庞加莱等物理學家创立的一個應用在惯性参考系下的时空理论，是对牛顿时空观的拓展和修正。爱因斯坦在其於1905年完成的論文《論動體的電動力學》中提出了狭义相对论。 牛顿力学是狭义相对论在低速情况下的近似。...

狭义相对论发现史讲述的是狭义相对论从草創到逐渐确立的过程。在其发展过程中，包括了阿尔伯特·迈克耳孙、洛伦兹、庞加莱等前辈研究及證明出的許多理論，这些成果在爱因斯坦提出狭义相对论时达到了顶峰。此外，还包括了普朗克和闵可夫斯基等人的后续工作。 尽管牛顿在理论中假设空间和时间都是绝对并且独立于参考系的...

的信息，比如中子星和黑洞，也可以研究大爆炸后1秒以内的早期宇宙的状态。 2016年2月11日，LIGO團隊於華盛頓舉行的一場記者會上共同宣布人類對於重力波的首個直接探測結果。所探測到的重力波來源於雙黑洞融合 , 自此之後 , 廣義相對論的正確性已被完整驗證。 广义相对论预言：当物质的...

的结果在当时被看作是奥古斯丁·菲涅耳的“以太部分拖曳假说（英语：Aether drag hypothesis#Partial aether dragging）” 的证据，但直到半个多世纪后才通过阿尔伯特·爱因斯坦发展的狭义相对论得到完满的解释。爱因斯坦本人认为该实验对于狭义相对论非常重要。...

的論述。 根據狹義相對論的第一條公設： 狹義相對論是以下面的公設為基礎的，而伽利略-牛頓的力學也滿足這條公設：如果這樣選取座標系 K，使物理定律參照於它得以最簡單的形式成立，那同樣的定律也會在任何相對於K均速平移的座標系K'裡成立。這條公設我們稱為"狹義相對性原理"。 Der...

的陀螺自转方向的影响进行验证。在存在争议的LAGEOS卫星实验中参考系拖拽效应得到了初步证实。火星全球探勘者號在火星獲得的數據資料，也被用來做廣義相對論的參考系拖拽實驗。 引力场中光线的偏折效应是一类新的天文现象的原因。当观测者与遥远的观测天体之间还存在有一个大质量天体，当观测天体的...

的微小異常。廣義相對論還預測了新的引力效應，例如引力波、引力透鏡和引力對時間的影響（稱為引力時間膨脹）。這些預測有許多已經通過實驗或觀察得到證實，而其他預測仍然是當前研究的主題。 廣義相對論已發展為現代天體物理學的重要工具，它為目前對黑洞的理解提供了基礎。黑洞是引力非常大，甚至光線都不能逃逸的...

的實驗中所得出的結果。這次實驗的飛行時間較1971年的那一次短（來回倫敦和華盛頓），但是實驗之中的原子鐘更爲精確。公佈的結果誤差為4%。 全球定位系統可被視爲一項持續進行的狹義和廣義相對論實驗。軌道上的時鐘根據時間膨脹效應被調校成適當的速度，以對應位于地面的時鐘。另外，有關廣義相對論的...

\over c+v}\right).} 共線性的速度加成式為最初驗證狹義相對論運動學的一項測試。如邁克生干涉儀、菲佐實驗都是這類實驗，其中用到與光行進方向相同的流動液體。光在液體中的速率叫真空中為慢，並且隨著流體速度變化。相關實驗皆顯示相對論的速度加成式是正確的。 伽利略變換 勞侖茲變換 勞侖茲群 複四元數...

km/s，1970年利用穆斯堡尔效应所做的实验得到此速度的上限只有5×10-5 km/s。综合各种实验结果，人们基本可以判定地球不存在相对以太的运动。 邁克生干涉儀 移動中的磁鐵與導體問題 狹義相對論發現史 Michelson, Albert Abraham. The Relative Motion of the Earth...

双生子佯谬是一个有关狭义相对论的思想实验。有一对双胞胎兄弟，一个登上超高速飞船作长时间的太空旅行，而另一个留在地球。结果当旅行者回到地球后，他发现自己比留在地球的兄弟更年輕。 这个结果似乎与狭义相对论矛盾：狹義相對論所探討的是物體慣性參考系的相對運動，比方说物體A為觀察者，觀察到物體B等速率遠離自...

的一本关于爱因斯坦广义相对论的教科书，被誉为“引力圣经”。 這本書基本上可說是廣義相對論裡的重要著作，前半段主要著重於廣義相對論的理論架構以及其各種應用的理論計算，後半段提及不少部分是關於廣義相對論的驗證實驗與重力波測量的實驗在1970年代之發展方向。理論架構基本上並無太大改變，但是在實驗的...

principle），尤其是強等效原理，在廣義相對論的引力理論中居於一個極重要的地位，它的重要性首先是愛因斯坦分別在1911年的《關於引力對光傳播的影響》及1916年的《廣義相對論的基礎》中提出來。 等效原理共有兩個不同程度的表述：弱等效原理及強等效原理。 對此原理，愛因斯坦曾如是說：「我為它的...

delay）是在太阳系中能够进行的四个经典广义相对论的实验验证之一（另外三个是引力红移、水星近日点的进动、光线在太阳引力场中的偏折）。这种时间延迟效应是指当雷达信号途径一个大质量天体时，在观测者看来这个信号发射到指定目标以及返回的时间都要比没有大质量天体存在时所需的时间略长。与引力红移的区别在于它是引力场造成的纯粹时间延迟效应，并不改变信号的波长。...

的資訊，其傳遞並沒有比無機制的狀況下來得快。 →這段文字與當前的超光速實驗有關，另請參見。 能量傳遞速度與超光速：狹義相對論禁止超過c的能量傳遞速度。無靜質量的量子是以c在運行，而有靜質量者則以小於c的速度運行。 資訊傳遞速度與超光速：狹義相對論禁止超過c的資訊傳遞速度。而例如量子力學上目前的...

的慢速運動），γ很接近1。這時狹義相對論就可以近似為經典力學中的伽利略相對性。然而在v非常接近c時，γ趨向無限大，相對論性現象也就會呈現出來了。 要表述狹義相對論的各項結果，可以把時間和空間視為一種綜合的結構，即所謂的時空。狹義相對論還要求，所有物理理論均須遵守一種稱為勞侖茲協變性的...

c} 是在所有參照系內不變的速度上限。 到底世界是属于 κ = 0 {\displaystyle \kappa =0} 還是 κ < 0 {\displaystyle \kappa <0} 類型是最終只能靠實驗驗證。例如迈克耳孙-莫雷实验。 由洛伦兹变换可以得到相对论的...

的区别，因此直到二十世纪四十年代更精确的实验结果得出后才真正显示出狭义相对论的正确性。 爱因斯坦於1907年发表了论文《关于相对性原理和由此得出的结论》，这篇论文标志着他对建立一个基于狭义相对论基础的引力理论的漫长探索的开始。愛因斯坦試圖將牛頓萬有引力定律加以修改得能夠與狹義相對論...

的驗證。 根据宇宙审查假说，黑洞的奇点保持隐藏在事件视界后面，事件视界内的光线无法逃逸，因此无法直接对其观测。假想所允许的唯一的例外（称为裸奇点）是宇宙一开始的大爆炸，由於宇宙在大爆炸之前的初始狀態為一奇點，廣義相對論及量子力學會在奇異點處失效，但量子力學實際上並不容許粒子佔據比自己波長小的空間。...

量子力学与狭义相对论结合产生出量子电动力学、量子场论以及电弱统一模型、强作用下的量子色动力学等标准模型。即使巨大的成功也无法掩盖其中所隐含的原则问题。比如真空与否，存在着零点能以及真空涨落等，让人们对什么是真正的“真空”产生了新的认识。 以上述为基础的产生以下几个忧虑：量子电动力学的微扰论计算可给出与实验...

由於平面波為此方程已知的一組解，所以方程形式由它決定： ψ = e − i ω t + i k ⋅ x = e i k μ x μ {\displaystyle \psi =e^{-i\omega t+ik\cdot x}=e^{ik_{\mu }x^{\mu }}} 遵從狹義相對論的能量動量關係式 −...

1073/pnas.95.6.2750 （英语）.  参见狭义相对论的实验验证。另外，例如：西德尼·科尔曼; 谢尔登·格拉肖. Cosmic Ray and Neutrino Tests of Special Relativity [宇宙射线和狭义相对论的中微子实验]. 物理快报. 1997, B405: 249–52...

在经典物理学与狭义相对论中，惯性参考系或惯性坐标系，简称为惯性系（英語：Inertial frame of reference）是指可以均匀且各向同性地描述空间，并且可以均匀描述时间的参考系。在惯性参考系内，系统内部的物理规律与系统外的因素无关。 所有的惯性系之间都在进行匀速平移运动。不同惯性系的...

的超距作用。換一個角度來看，量子力學的非定域性行為意謂著，在某種狀況下，狹義相對論可能需要修正；按照量子力學，量子糾纏是比時空更為基本的概念。再換另一個角度來看，根據狹義相對論，信息傳遞速度不能超過光速，但是，根據洛伦兹相對論（英语：Lorentzian...

中微子速度的测量是验证狭义相对论的一种方式，也是测定中微子质量的一种方式。天文学领域对此的研究通常为观察从远处同时发出的中微子和光子是否同时到达地球。地面上的研究通常涉及使用同步的时钟来测量中微子的运动时间，以及将中微子的速度与别的粒子的速度比较。 由于中微子已被确认具有质量，根据狭义...

这种矛盾引出了建立一个替代牛顿引力理论的新理论的需求，这个新理论需要满足狭义相对论的基本假设，并且在相对论效应可忽略时能够和牛顿的引力理论相容。1907年爱因斯坦确认了建立一个狭义相对论的后继理论的必要性，这个理论能够同时包含狭义相对论的基本假设和万有引力相互作用。在1907年至1915年间，爱因斯坦在等效原理的基础上逐渐发展了他的...

的物体都不能加速至相对论效应明显的速度。能以那样高的速度运动的物体只有原子中的粒子，但他们的大小不足以直接测量收缩的程度。 不过，目前已经有一些途径可以间接验证这种效应的存在： 迈克尔逊-莫雷实验：在狭义相对论中，这个实验可以这样解释：在干涉仪的...

理論物理中，相對於薛丁格方程式之於非相對論量子力學，狄拉克方程式是相對論量子力學的一項描述自旋-½粒子的波函數方程式，由英国物理学家保羅·狄拉克於1928年建立，不帶矛盾地同時遵守了狹義相對論與量子力學兩者的原理，实则为薛定谔方程的洛伦兹协变式。這條方程預言了反粒子的...

实验，以及海森堡不确定性原理。读者还将了解到，阿尔伯特·爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和纳森·罗森对量子力学所提出的挑战。 第5章，冰封之河（The Frozen River），处理的问题是：“时间在流动么？”本章的重点之一是狭义相对论。彼此相对移动的观察者对于在给定时刻所存在的事物有不同的...