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第9章狭义相对论基础经典力学时空观伽利略变换第1页第一节经典力学时空观伽利略变换从惯性参考系出发，建立经典力学中的时空关系第9章狭义相对论基础两个基础问题第2页不同参考系中的力学规律基本力学定律的形式是否完全一样？不同参考系中的长度和时间长度和时间的测量是否一样？经典力学从这两个问题出发第9章狭义相对论基础惯性参考系第3页惯性参考系：牛顿定律适用的参考系教材给出的描述相对惯性系作匀速直线运动的参考系，也是惯性参考系研究力学现象时，先明确参考系。第9章狭义相对论基础力学相对性原理第4页对于任何惯性参考系，牛顿定律都成立惯性参考系同一力学现象相同形式发生和演变这一结论称作牛顿相对性原理或力学相对性原理第9章狭义相对论基础绝对空间第5页绝对空间：长度的量度与参考系无关两点之间的距离在任何惯性系中测量都一样这是经典力学的空间度量观点第9章狭义相对论基础绝对时间与绝对时空观第6页绝对时间：时间的量度与参考系无关t′=t时间和空间彼此独立，也独立于物质和运动这是经典力学的绝对时空观第9章狭义相对论基础绝对时空观的数学表示第7页经典时空观时间与空间的度量不依赖于惯性参考系的运动状态伽利略变换不同惯性系中观察到的坐标、速度等运动学量可以互相联系力学相对性原理的数学表示第9章狭义相对论基础两个相对运动的惯性系第8页S′相对S沿+X方向以速度u作匀速直线运动当t=t′=0时，O与O′重合第9章狭义相对论基础伽利略坐标变换第9页x′=x−uty′=yz′=zt′=t(9-1)正变换x=x′+ut′y=y′z=z′t=t′（9-1)逆变换正变换中的负号由S′相对S沿+X方向运动的约定确定第9章狭义相对论基础伽利略变换的物理意义第10页它给出的关系运动物体在不同惯性系中的位置坐标以及时间之间的关系它反映的观念绝对时空概念的直接反映在只作匀速相对运动的参考系之间，伽利略变换用于坐标与时间的变换第9章狭义相对论基础速度变换第11页粒子速度在S′系中的分量由S系速度与相对速度u联系第9章狭义相对论基础加速度关系第12页a′=a在经典变换中，同一质点的加速度在不同惯性系中的测量结果相同第9章狭义相对论基础牛顿运动定律的形式不变第13页m=m′F=F′F=maF′=F=ma=ma′=m′a′结论：力学定律具有伽利略变换不变性第9章狭义相对论基础光速问题带来的矛盾第14页c′=c±u符号的正负由光速与u的方向相同或相反决定电磁理论给出：真空中光速的结果不应依赖于参考系第9章狭义相对论基础需要重新审视什么第15页伽利略变换与电磁规律之间出现教材在这里提出的问题

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