15-3 狭义相对论的时空观-3.ppt

1、,弟弟在地球上测量到 哥哥手中的圆变成椭圆,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向

2、的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,

3、沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥

4、哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,

5、.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭

6、变短！,.,.,.,哥 哥,弟 弟,沿着运动方向的长度发生缩短,火箭变短！,沿着运动方向的长度发生缩短,静止时：,问题： 当火箭运动时,根据长度收缩的概念讨论 电场强度的相对性,结论：与运动方向垂直的电场强度增强,当火箭运动时:,所以,沿着运动方向的长度发生缩短,问题：当火箭运动时,沿着运动方向的长度发生缩短,结论：与运动方向平行的电场强度不变,当火箭运动时:,所以,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,开始时先校正好时针,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,一对孪生兄弟谁先老

7、？,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,一对孪生兄弟谁先老？,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,12,9,3,6,

8、12,9,3,6,12,9,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,3,6,12,9,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9

9、,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,.,3,6,12,9,弟 弟,.,哥 哥,注意！运动的钟走得慢,假定两个孪生子中的一个在宇宙飞船中（速度 ）， 按照飞船上的钟旅行时间 ,则按地球时钟的时间为t.,因此，如果哥哥（宇航员）在出发时是30岁，那么他返回时是35岁，而留在地球的弟弟却是80岁！,我们立刻能想到一个问题：为什么不反过来呢？要知道一切运动是相对的，哥哥（宇航员）可能认为飞船不动，地球朝相反的方向运动，这样看，哥哥比地球上的弟弟老多了！ 孪生佯谬,孪生佯谬：设想有一对孪生兄弟，哥哥告别弟弟乘宇宙飞船去太空旅行。在各自的参考系中，由于时间延缓效应，在地球上的弟弟看来，他认为哥哥比自己年轻。而飞船上的哥哥认为弟弟也比自己年轻。假如飞船返回地球兄弟相见，到底谁年轻就成了难以回答的问题。 问题的关键是，时间延缓效应是狭义相对论的结果，它要求飞船和地球同为惯性系。要想保持飞船和地球同为惯性系，哥哥和弟弟就只能永别，不可能面对面地比较谁年轻。这就是通常所说的孪生子佯谬（twin paradox）。 如果飞船返回地球则在往返过程中有加速度，飞船就