经典力学的局限性

古人的梦想：嫦娥奔月古人的梦想：

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“飞天”梦古人的梦想：牛顿对人造卫星发射原理的描绘

地球牛顿人造卫星原理图以多大的速度抛出物体，它才会围绕地球表面运动,不会落下来?思考：办法：万有引力提供物体做圆周运动的向心力可得出思考：你尚有其它办法吗？=7.9km/s办法：重力提供物体做圆周运动的向心力可得出试试用这种办法求得的速度是多大，看看和上一种办法的成果与否同样?地球同时卫星：相对于地面静止且与地球自转含有相似周期的卫星叫地球同时卫星，又叫通讯卫星。同时卫星特点：（1）在赤道平面内（2）周期一定T=24h（3）高度一定典型力学的局限性提出问题：1、速度有无极限。2、微观粒子的行为与宏观物体与否遵照相似的规律。3、时间和空间与否是绝对一成不变的。4、牛顿建立的典型力学已相称完善，爱因斯坦为什么还要提出相对论？相对论与否全盘否认了牛顿的典型力学理论？牛顿──伟大的科学家，典型物理学理论体系的建立者──正是在欧洲出现政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的。17世纪牛顿力学构成了体系.能够说，这是物理学第一次伟大的综合。牛顿建立了两个定律，一种是运动定律，一种是万有引力定律，并发展了变量数学微积分，含有解决实际问题的能力。他开拓了天体力学这一科学，海王星和冥王星的发现就充足显示了这一点。典型力学中的空间和时间力学的目的在于描述物体在空间中的位置如何随“时间”而变化．这里，“位置”和“空间”应如何理解是不清晰的．一、对牛顿运动定律受参考系限制的认识可见，在非惯性系中，牛顿定律不再成立。二、典型力学受速度限制的分析伽利略和牛顿的绝对时空观认为，同一物体运动的时间和长度（位移）在不同的参考系中，测量成果是相似的。牛顿力学的绝对时空观

“萨尔瓦阿弟”大船1632年,Galileo在“萨尔瓦阿蒂”大船上做过的实验：伽利略相对性原理:在彼此作匀速直线运动的惯性系中，一切力学现象都具有相同的规律。牛顿的局限1)绝对时空观认为时间与空间无关，时空与运动无关，是绝对的物理量。2)当某些问题牛顿解释不了时，它就只得用上帝的万能来解释，为此牛顿耗费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（1879──1955）发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物──速度、长度、质量和通过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。三.狭义相对论的基本原理1、相对性原理不管用什么办法都找不到绝对参考系,即根本不存在绝对参考系,一切惯性系都是平权的。Einstein现代时空的创始人这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。同时的相对性1同时的相对性2同时的相对性1同时的相对性2爱因斯坦火车:ABK’系中点ABK’系中点先到B点再到A点同时达成A、B火车上的观察者说:光源在AB的中点,应同时达成A、B两点,地面上的人看见先达成B点，后到A点。K系DCK系DC2、相对时间狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）线性运动速度的加紧，时间会变慢。使用同时原子钟已证明了这个结论的对的性，将一种钟表留在地面上，而携带另一种以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随即进行比较，静止的钟表总比另一种稍微快一点。时钟变慢13、相对长度爱尔兰物理学家乔治·佛兹杰拉德（1851-1901）提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一种静止观察者的观点，一枚以靠近光线运行的火箭所体现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。3长度收缩1长度收缩2长度收缩1长度收缩2相对质量物体运动时的质量与静止质量的关系2、光速不变原理对任何惯性系,在真空中沿任意方向传输的光速都相似,且与光源的运动状态无关。即谁测真空中的光速都是c

,与惯性系的选择及光源无关。例：宇宙飞船以20万km/s的速度飞行,人在飞船上向前发一束光,光在飞船中以光速c传输,地球上的人测得光速多大？Km/s按运动合成得:实际测得:Km/s1)爱因斯坦理论是牛顿理论的发展讨论一切物理规律力学规律2)光速不变原理合用的条件:A）惯性系；B）真空中(介质中的光速C=C/n)“照亮我的道路,并不停给我新的勇气去愉快地正视生活抱负的是善、是美、是真”。“人只有献身社会,才干找出那事实上是短暂而又有风险的生命的意义”!他剖析自己的科学感受时说：Einstein对相对论的解释:当你和一种美丽姑娘在一起坐一小时,你感觉只坐了一分钟,当你坐在火炉旁一分钟,就好象坐了一小时,这就是相对论。“

科学的头脑就是去怀疑,去证明,去发现的精神!”AlbertEinstein世纪伟人相对论好象是：“光彩夺目的火箭，它在黑暗的夜空，忽然划出一道道十分强烈的光辉，照亮了广阔的未知领域。”——德布罗意瞬间一别路漫漫，但觉未过光速关。钟尺合须静里用，云山偏向动中看。时空相对非虚语，质能并增岂等闲。权将电波传信息，只缘相见难上难。跨箭相期星际游，一别瞬息见三秋。动境钟尺多疑难，因果规律乃存留。质能守恒惊人数，时空相对尽眼收。权将光波通信息，归来尚须苦作舟。爱因斯坦给后人的信

一天，爱因斯坦正在撰写光电效应定律的论文，美国总统罗斯福打来电话，让他给５０００年后的人们写一封信。爱因斯坦笑了，说：“总统，您真会开玩笑，要我写些什么呢？”罗斯福非常郑重地说：“把我们这个时代人们的思想和科学的发展，告诉５０００年后的人们，让他们对我们有所理解。”“这样的信，即使写了也没法寄啊！”爱因斯坦说，“没有这样的邮差。”“这个，我考虑过。”罗斯福成竹在胸，“有的。我们给他们做一种安全固定的信箱，５０００年后，他们到那里去取就是了……”爱因斯坦饶有爱好地点点头说：“还是总统有方法。”