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大学物理开尔文:经典物理大厦已经落成,所剩只是一些修饰工作,但美丽而晴朗的天空却被两朵乌云所笼罩!第一朵乌云:迈克尔逊-莫雷实验的“零结果”爱因斯坦相对论第二朵乌云:黑体辐射中的“紫外灾难”量子力学第一章狭义相对论力学基础§11狭义相对论的基本原理§1,2洛仑兹变换§13时间延缓和长度收缩§14相对论速度变换§15相对论动力学基础§16广义相对论简介§11狭义相对论的基本原理1对时空观和伽利略变换口牛顿的经典力学牛顿三定律:=naGMm牛顿万有引力定律:∫=牛顿的绝对时空观:事件经历的时间,物体的长度、质量等与物体运动无关(与参照系无关),具有绝对的意义。口牛顿的相对性原理和伽利略变换牛顿相对性原理:对一切惯性系力学现象遵从同样的规律。伽利略变换v=v,-uyx'sx-utPrryztV=yC质点受力只与质点相对位置有关F=F牛顿定律对任何惯性系都具有相同的形式。12爱因斯坦相对性原理和光速不变原理口经典电磁学和伽利略变换的困难真空中麦克斯韦方程组:恒定的光速是相对于什么参照系的?E·dS=0BVE-HEoBE=0E.dr=dsatsatB·dS=0VB-02B=0atOE「PoEo分\6C=2.98×10m/sat当时认为电磁波(光波)是在以太(Ether)(绝对参照系)中传播,光速也是光相对于以太的速度。因此在不同的运动参照系中应该能观测到不同的光速。迈克尔逊莫雷实验“零结果”:条纹没有发生移动。真空中光速与参照系无关二伽利略变换不适于光的运动,牛顿相对性原理不适于电磁理论。口爱因斯坦狭义相对论的基本假设爱因斯坦狭义相对性原理物理规律对所有惯性系都是一样的,不存在个特殊的惯性系(如绝对静止的)。光速不变原理在任何惯性系中,光在真空中传播速度都相等,与光源和观察者的运动无关。爱因斯坦认为,相对性是自然界的根本规律,这也是狭义相对论的实质,是对牛顿相对性原理的发展。爱因斯坦将相对性原理推广到电磁领域,得到了光速不变原理,否定了“以太参照系”,同样也否定了伽利略变换。光速不变原理被大量实验结果证实。§12洛仑兹变换口几个概念事件:在任意参照系中有确定的时空坐标(,y,,D),在不同参照系中其时空坐标不同。时空坐标的测量:事件在观测者所在参照系中的位置坐

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