记得第一次接触相对论是在上大学学大学物理的时候，那时候我们学的是相对论中最粗浅的一些东西，但即使是这样，相对论带给我的感觉是深奥、难懂以及强大的好奇心。

大学毕业后，由于工作的关系，一直没有去看过相对论的相关书籍，直到最近，在网上由于偶然的原因，看到黑洞的报道，才又把深埋在心里十几年的对相对论的强大兴趣激发出来。

最近在网上，看到有网友在读爱因斯坦相对论的时候，因理解了爱因斯坦相对论中的某一方面的问题，就在那儿沾沾自喜，鼓吹如果自己能早些出世有幸与爱因斯坦联播研究相对论的话，相对论就能获得更快更好的发展。其实这位老兄根本都不用沾沾自喜，我想的话，这位老兄看的肯定是《相对论浅说》这一书，如果看爱因斯坦的原作，那真的是叫一个难懂，那里面有的是公式的推导，这里面涉及数学中的多门分支，首先是线性代数，然后是几何学、复变函数、高等数学、拓扑、图形论等等。不仅要有丰富的物理知识，还涉及到广泛的化学知识。就一个黎曼方程就可以让一个人穷其一生去研究。

当然相对论也并非深奥到完全不能理解。随着人们对观念的逐渐改变，相对论中的很多东西也并不是常人不能理解的。举个例子，相对论中的时空概念。按照我们的习惯思维，空间中任何一点，我们都可以用三维坐标来确定，意思就是说，任意一点，我们都可以选定一个三维坐标，来确定其在空间的位置。这种坐标系，在相对论中被称为惯性坐标系，也被称为静态坐标系。实际上，宇宙中的任何物质以及宇宙空间都处于不停地运动之中，因此，我们习惯中所理解的三维空间在实际上是不存在的，是一种理想化的空间。如果说，我们习惯中的三维空间是一种静态空间，那么相对论中的空间，我们就可以理解为动态空间。即空间中某一点的坐标，不仅与三维坐标x、y、z有关，还与我们在确定这一点坐标时的时间有关，即我们在确定该点坐标时，是处于运动中的哪一时刻。下面就相对论中一些敏感的问题提出本人的见解和看法，以便与大家一起分享和共同探讨。

关于光速不变的假设。

什么是光速不变？意思就是说，光相对于任何一个物体，它的传播速度都是一个常量，即为c。为了能够让大家更好地理解，我们先来举一个例子，在地球表面上，有两个物体A和B，物体A相对地面以U的速度在运动，物体B相对地面以V的速度在运动，那么物体B相对于物体A的运动速度应该为（V—U）。现在我们再来做类似的假设，假设真空中有两物体A和B，物体B相对于物体A以V=c/2的速度运动，在物体A上发身一束光，按照上面我们所举的例子，光相对于物体A的传播速度是c，光相对于物体B的传播速度应该是（c—V），但事实上光相对于物体B的传播速度也是c，这就是光速不变。按照常人的理解，这是不可理喻的。但如果我们从另外的角度去理解，就不难理解光速不变。平常物体的运动依赖于参考系的运动，即参考系运动状态的改变会导致物体运动的改变，而光的运动不一样，比如说，从物体A上发出一束光，不管物体A的运动状态如何变，而光的运动依然不变，这是因为光的运动不需要依赖任何介质。也就是说，光源只决定光的运动方向，而不能决定光的运动速度。实践证明光速不变是正确，不管你从任何方向，任何参照系去测量光的速度，都是一样的。说到这里，也许有人会认为光在真空中的传播是一成不变的，实际是并非是这样的，在强大的引力场作用下，光的速度就要发生改变。

关于黑洞

什么是黑洞？“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。也许这样还不容易理解，举个例子：地球上的物体，由于地球的引力作用，当其运动速度小于第一宇宙速度时，就不能脱离地球，只能在地球上运动；当其运动超过第一宇宙速度时，它就可以脱离地球。黑洞其时就是这样一种大质量天体，它的质量很大，以致于它产生的'引力场连光子（根据现代物理学理论，光是由具有一定质量的光子构成的）都不能逃脱。因此黑洞并不是一种非发光体，而是它发出的光不能逃离它的引力场作用以致于人眼无法观察到。

根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。

那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。

我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积孝密度大的星体，重新有能力与压力平衡。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。

这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度（史瓦西半径），正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。