伽利略变换关系 牛顿的绝对时空观

1、 自然和自然规律隐藏在黑暗之中，自然和自然规律隐藏在黑暗之中， 三百年前，牛顿站在巨人的肩膀上，建立了动力学三三百年前，牛顿站在巨人的肩膀上，建立了动力学三大定律。大定律。 这三大定律是构这三大定律是构成经典力学的理论基成经典力学的理论基础，是解决机械运动础，是解决机械运动问题的基本理论依据。问题的基本理论依据。上帝说上帝说“让牛顿降生吧让牛顿降生吧”，一切就有了光明。一切就有了光明。伊萨克牛顿爵士 静静地躺在这里。 他以超人的智慧， 第一个证明了， 行星的运动和形状，彗星的轨道和海洋的潮汐。 他孜孜不倦地研究 光线的各种不同的折射角， 颜色产生的种种性质。 对于自然，历史和圣经 他是一位勤勉

2、，敏锐而忠实的诠释者。 他以自己的哲学证明了上帝的庄严， 并在他举止中表现了福音的淳朴 让人类欢呼吧， 曾经存在过这样一位 伟大的人类之光。 一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观狭 义 相 对 论 基 础一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 关于关于空间、时间和物质运动空间、时间和物质运动之间相互之间相互关系关系的现的现代物理理论代物理理论什么是相对论？什么是相对论？引言：引言：一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观一、牛顿的经典力学时空观一、牛顿的经典力学时空观 伽利略变换伽利略变换时间、空间、物质是彼时

3、间、空间、物质是彼此独立无关地存在着此独立无关地存在着空间、时间和物质运动空间、时间和物质运动之间相互之间相互关系关系集中体现在集中体现在伽利略变换伽利略变换中中一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观1.伽利略变换伽利略变换:物理事件的物理事件的时空坐标时空坐标不同惯性系对同一物理事件的描述的关系不同惯性系对同一物理事件的描述的关系),(tzyx),(tzyx一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观伽利略坐标变换式伽利略坐标变换式txxuyy zz tt 讨论讨论 伽利略变换中蕴含的经典力学时空观伽利略变换中蕴含的经典力学时空观. 证明力学

4、相对性原理证明力学相对性原理.一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观2.伽利略变换中蕴含的经典力学伽利略变换中蕴含的经典力学时空观时空观 1）同时性是绝对的）同时性是绝对的 2）空间的量度是绝对的，与参考系无关；）空间的量度是绝对的，与参考系无关； 3）时间的量度也是绝对的，与参考系无关）时间的量度也是绝对的，与参考系无关 .txxuyy zz tt 时间、空间、物质是彼此独立无关地存时间、空间、物质是彼此独立无关地存在着，在着，时间、空间的测量是绝对的时间、空间的测量是绝对的，与，与参考系的选择无关参考系的选择无关绝对绝对时空观时空观一、伽利略变换式一、伽利略变换

5、式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 对于任何对于任何惯性参照系惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有牛顿力学的规律都具有相同的形式相同的形式 . 这就是经典力学的相对性原理这就是经典力学的相对性原理 . 相对于不同的参考系相对于不同的参考系 , 经典力学的规律是一样经典力学的规律是一样的吗？定律的数学形式是完全一样的吗的吗？定律的数学形式是完全一样的吗 ？牛顿力学的回答牛顿力学的回答:3.力学相对性原理力学相对性原理可以数学证明可以数学证明一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观ttzzyyutxx uvv坐标坐标变换变换公式公式速度速度变换变换公式公式zzyyxxv

6、vvvuvv加速度加速度变换公式变换公式zzyyxxaaaadtudaa方法：推导出加速度变换公式方法：推导出加速度变换公式一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观zzaayyaa xxaa加速度变换公式加速度变换公式aaamF amF 结论：在两相互作匀速直线运动的惯性系中，结论：在两相互作匀速直线运动的惯性系中，力学规律具有相同的形式；或者说力学公式对伽力学规律具有相同的形式；或者说力学公式对伽利略变换具有利略变换具有协变性协变性x xy yuo oz z ss*) , , (),(zyxzyxPx xt vz z yy一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对

7、时空观牛顿的绝对时空观小结：小结：绝对绝对时空观时空观伽利略变换伽利略变换力学相对性力学相对性原理原理txxuyy zz tt 一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观讨论讨论一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 相对于不同的参考系相对于不同的参考系 , 长度和时间的测量结果长度和时间的测量结果是一样的吗是一样的吗? 绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关关 , 长度和时间的测量是绝对的长度和时间的测量是绝对的.牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理牛顿力学的相对性原理二二 经典力学的绝对时空观经典力学的绝对时空观实践已证明实践已证明 , 绝对时空观是不正确的绝对时空观是不正确的.一、伽利略变换式一、伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观当当 时时0tt oo与与 重合重合设：有两个相对作匀速直线运动的参考系