狭义相对论课件

1、第15章狭义相对论，1，15.1经典力学的相对论伽利略变换，2。经典力学的相对论，所有惯性系中物体运动遵循的力学定律是相同的，具有相同的数学表示形式。或者说，在解释力学现象的法则中，意味着所有惯性系都是平等的。运动规律不同，但力学规律相同。经典力学的相对性原理在低速宏领域建立。第15章特殊相对论，2，15.1经典力学的相对论伽利略变换，3 .伽利略时空坐标变换，正变换，逆变换，伽利略变换，分析并描述两个惯性系中的相同物理事件，t=t=0，S，S是一致的。t瞬间，物体到达P点，P，(x，y，z；t)，(x，y，z；第15章狭义相对论，3，15.1经典力学的相对论伽利略变换，牛顿力学中的4。牛顿的

2、运动定律具有伽利略变换的不变性，质量与运动无关，力与参考系统无关，第15章狭义相对论，4，15.1经典力学的相对论伽利略变换，3。伽利略变换的难点，Maxwell电磁场方程不服从伽利略变换，分析：1。其他惯性系可能不一样吗？2 .麦克斯韦方程是否普遍不成立，并有局限性？伽利略转换不成立！1905年，A. Einstein提出了伽利略变换，绝对时空概念的局限性，首次提出了狭义相对论的两个假说。第15章狭义相对论，5，15.2爱因斯坦的两个原则洛伦兹变换，一个。爱因斯坦的两个原则，1。光速不变的原理，在所有惯性系中，光具有相同的值，包括光在真空中的传播率和两种意义。光速不随观察者的移动而变化，光速

3、不随光速变化，所有惯性系都处于完全相等的位置。没有理由选择任何参考系统并将其置于特殊位置。2 .相对论，所有物理定律在所有惯性系中都具有相同的形式。第15章狭义相对论，6，2。洛伦兹变换，P，(x，y，z；t)，(x，y，z；、正向转换、15.2爱因斯坦的两个原则洛伦兹转换、第15章狭义相对论、7，15.2爱因斯坦的两个原则洛伦兹转换、逆转换、第15章狭义相对论、8，114这是相对论时空概念和绝对时空概念的根本区别。第15章狭义相对论，10，15.2爱因斯坦的两个原理洛伦兹变换，(2)转换式的两个时空坐标之间的关系是线性的，这是实际事件必须满足的条件。在两个惯性系统中，一个事件的时空坐标总是一

4、对一的对应。(4)所有物体的运动速度不得超过光速c。(5)根据狭义相对论，时空是相关的，不是独立的。为了虚数(洛伦兹转换失去意义)，(3) u c洛伦兹转换简化为伽利略转换(15章特殊相对论，11，15.2爱因斯坦的两个原则洛伦兹转换，例如北京和上海相距1000公里，北京站的甲列车在上海站的乙列车1.010 -3 s之前出发现有宇宙飞船从北京到上海的方向从高空经过，速度固定为u=0.6c。宇航员参考系测量的a，b，2列火车出发的时间间隔，哪列先出发？以地面为s系，与宇宙飞船一起移动的基准系为s系，北京站为坐标原点，北京和上海以x轴的正向为问题，说明O，x，第15章特殊相对性论，12，15.2爱

5、因斯坦的两个原理洛伦兹变换，t 0，上海站的b火车先出发，时机反转。如果北京站的另一列c列车在北京站的b列车1.010 -3 s之前出发，那么宇航员参考系将测量哪些列车先出发？洛伦兹坐标变换，s是A，次，狭义相对论，13，15.3狭义相对论的时空概念，I .狭义相对论，M，A，B，以虚拟车为例，分别是汽车，地面参考系统，A，B 事件2: b接收光信号，(将设备集放在车上)，第15章狭义相对论，14，15.3狭义相对论的时空概念，B，M，闪光灯在M中，光速仍与c，A，B的接收器与s一起运动，A 并发性是相对的。同时性的相对性否定了各惯性系拥有统一时间的可能性，否定了牛顿的绝对时间观。(1) s中

6、同时发生的事件在所有惯性系中同时发生。(2) s中同时发生不同事件的事件在S 中不相同。(3) s中不同发生的事件在S 中通常不相同。第15章特殊相对论，16，15.3狭义相对论的时空概念，事故：事件1:子弹出口，实验室参考系统s系要先射击，然后对准目标。在高速运动的参考S 中，能否先射中靶心，然后再发射？因果关系的两个事件的时机会颠倒吗？活动2:中间目标，第15章狭义相对论，17，15.3狭义相对论的时空概念，与因果关系的两个事件的时机不会逆转。所以事件1:事件2:s:s :15章狭义相对论，18，15.3狭义相对论的时间延迟，2。时间延迟，问题：O的闪光灯发出光信号，事件1，事件2，O的接

7、收器接收光信号，s，s“系统”中两个事件发生的时间之间的关系？s系统的o上的闪光和信号接收器，o-sh上垂直方向的平面镜m，即15章狭义相对论，19，15.3狭义相对论的时空概念，t=t=0时间设定，o上的闪光光源发出光信号，15章狭义相对论，20在某些惯性系中，如果两个事件发生在同一个地方，则两个事件之间的时间间隔称为原始，或称为内在时间，记为0，记忆：时间膨胀(原来是最短时间)，3。运动的时钟比静态时钟读数小(行走速度慢)，时钟慢，2 .在u c中，运动惯性系的时间节奏减慢了所有物理、化学和生命的节奏。第15章狭义相对论，21，15.3狭义相对论的时空概念，例如介子是从产生到介子衰变为止所经过的时间为寿命的不稳定粒子，静止介子的平均寿命0=2 10-8s