5.1: 相对论前奏
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相对论导致我们感知空间和时间的方式发生了深刻的变化。 在牛顿世界观中，我们用来关联空间和时间测量的 “常识” 规则与速度接近光速的正确规则有很大不同。 例如，狭义相对论告诉我们，在相对于彼此移动的参考系中，长度和时间间隔的测量值是不相同的。 可以观察到粒子在一个参考系\(1.0×10^{−8}s\)中的寿命为，但在另一个参考系\(2.0×10^{−8}s\)中的寿命为；可以测量一个物体在一帧中的长度为 2.0 m，在另一帧中测量为长 3.0 m。 这些影响通常只有在速度与光速相当时才显著，但即使在全球定位卫星的速度要低得多（需要极其精确的时间测量才能起作用）下，不同参照系中相同距离的不同长度也很重要足以将它们考虑在内。
与描述粒子运动的牛顿力学或规定电磁场行为的麦克斯韦方程不同，狭义相对论不仅限于特定类型的现象。 相反，它的空间和时间规则会影响所有基本的物理理论。
狭义相对论中牛顿力学的修改不会使经典的牛顿力学失效，也不会需要取而代之。 相反，相对论力学方程与传统牛顿力学方程有意义的区别，仅适用于以相对论速度（即速度小于但与光速相当）移动的物体。 在你在日常生活中遇到的宏观世界中，相对论方程简化为经典方程，而经典牛顿力学的预测与实验结果非常吻合，因此忽略了相对论的校正。