意大利物理學家伽利略.伽利雷最早提出，速度與速度可以相加或者相減，就是說在乘坐在一輛運動中的馬車里，向前進方向投出的球，與向馬車后方投出的球的速度，是要減去或者加上馬車的運行速度后，才是靜止觀測者所觀測到的球的本身運動速度。

   這個定理，被稱為：“伽利略速度相加定理”。

   之后，物理學家艾薩克.牛頓在總結物理學運動的規(guī)律的基礎上，引進了“伽利略速度相加定理”，創(chuàng)建了“牛頓力學”。

  時間進入十九世紀后，英國物理學家詹姆斯.麥克斯韋，成功的將電磁學定律用一組數(shù)學方程式表達出來，建立了“麥克斯韋方程組”，并根據該方程組推論出電磁波在真空中的傳播速度，為每秒三十萬公里，就是說光在真空中的傳播速度為每秒三十萬公里。

   不過，麥克斯韋方程組并沒有說明，光的每秒三十萬公里的速度是以什么為基準（參照物）的。

  之后，阿爾伯特.愛因斯坦提出：“電磁波原本就沒有速度基準，無論用什么基準來看（對以任何速度運動的人觀測光得運動來說），光速都是相同的?！?，這種觀點被稱為“光速不變原理”。

  愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，自己的“光速不變原理”，與伽利略的“速度相加定理”有著巨大的矛盾，無法同時成立。

  為了解決這一矛盾，愛因斯坦以光速不變原理為基礎原理，提出時間的流逝速度、物體與空間的長度（距離），會隨著觀測者所處的位置不同而變化。

   也就是說：時間與空間并不是絕對的，而是相對的，因觀測者所處的位置而不同，根據這個觀點，愛因斯坦推導出：“物體的運動速度越接近光速，空間收縮的效應應越明顯，時間流逝的越慢?！眫這就是“狹義相對論”。

  狹義相對論認為，時間與空間不是各自獨立伸縮的，而是同時伸縮，自從狹義相對論出現(xiàn)后，時間與空間就因聯(lián)動而被認為是一體的，開始被統(tǒng)稱為“時空”，因此可以說，我們的世界是由三維的空間與一維的時間作組成的“四維時空”。

  在愛因斯坦提出狹義相對論之前，物理學界一直認為，如果給球持續(xù)注入能量，球可以永無止境的加速運動下去。

  而狹義相對論認為，即使持續(xù)給物體注入能量（物體被不斷加速），其運動速度都不可能超過光速~“光速”是自然界中最大的速度。

  無法超過光速，也就是說，物體的運動速度越接近光速，越難加速，就算不斷注入多少能量也都是不行，那么，注入進去被加速物體中的能量去了哪里？

   答案是，這些能量變成了“質量”，所以往接近光速運動的物體里注入能量越多，這個物體的質量就越大，無論注入多少能量，這個物體永遠達不到光的速度。

   基于這一觀點，愛因斯坦推導出著名的質量與能量的轉換公式：E=mc2（2是指平方），其中E代表能量，m代表質量，c代表光速，之前物理學界，一直認為質量與能量是兩個毫不相干的要素，在質能公式中，借助于常數(shù)c，質量與能量被聯(lián)系到了一起。

   狹義相對論完美的解釋出太陽發(fā)光的原理，太陽的中心主要由氫構成，核心溫度1500萬攝氏度，壓力相當于2500億大氣壓，是個超高溫、超高壓的環(huán)境，在這種環(huán)境中，四個氫原子核發(fā)生猛烈撞擊，合并為一個氦4原子核，這一反應被稱為“核聚變反應”。

   四個氫原子核聚變?yōu)橐粋€氦4原子核后，質量減少大約百分之0.7，根據質能轉換公式，減少的質量轉換成能量，這就是太陽能在幾十億年持續(xù)不斷的燃燒、釋放巨大能量的原因。

  組成我們宇宙和我們的是原子，原子由電子、質子、中子組成，質子和中子由夸克組成，分為上夸克和下夸克。

   電子、上夸克、下夸克都是基本粒子，不可再分割。

  上夸克的質量大約為電子的五倍，下夸克的質量大約為電子的十倍，質子有兩個上夸克和一個下夸克組成，那么質子的質量應該是電子的二十倍（5 5 10），而實際上，質子的質量是電子質量的1850倍。

  就在說，一個質子內夸克的質量僅占質子質子的大約百分之一，那么質子其實百分之九十九的質子來自哪里？

   質子其余百分之九十九的質量來自夸克在質子內運行的能量，作用在質子內部的力，叫做“強相互力”，簡稱“強力”，質子內的三個夸克以接近光速的速度運動，作用于質子內部的“強力”牢牢的把三個“夸克”束縛在質子尺度內，三個高速運動的夸克無法彼此分開，于是以“質子”的形式存在。

   夸克被強力束縛在一起的同時，也在高速運動，因此，質子中不僅有來自強力的能量，還有高速運動的夸克自身的動能，根據狹義相對論的質能轉換公式，這些被束縛在質子中的能量，的外在表現(xiàn)為質子的質量而被測量到，百分之九十九的質子的質量都是由這些能量轉化而來。

  2012年，歐洲大型強子對撞機（LHC）發(fā)現(xiàn)了一種新的基本粒子，就是被稱為上帝粒子的“希格斯粒子”，這一發(fā)現(xiàn)，在2013年獲得諾貝爾物理學獎。

  而歐洲大型強子對撞機的運行原理，就是把“能量”轉化為“質量”，用能量創(chuàng)造出新的基本粒子。

  把1克質量的物體加速到光速的百分之99時，這1克的物質被觀測到的質量大約為7.1克，當歐洲大型強子對撞機把1克物質加速到光速的百分之99.9999991時，這1克的物質的表觀質量為74500克。

   當被加速到如此高速的物質在對撞機內撞擊時，撞擊時的能量將生成質子中原本沒有的基本粒子，并使其四處飛散，被探測器捕捉到其飛行軌跡、物理表現(xiàn)，加以計算、分析，對照預測的各種基本粒子的物理表現(xiàn)，判斷出制造出了什么新的基本粒子。

狹義相對論為我們人類探索我們的宇宙最終極的秘密，提供了理論方法。

“狹義相對論”與“廣義相對論”，統(tǒng)稱為~“相對論”。

“相對論”與“量子力學”并稱為現(xiàn)代物理學的兩大基石。

說到這里，謝謝大家。

（物理科普系列，還會繼續(xù)，讓我們一起了解宇宙的終極秘密。）