6狭义相对论基础1.ppt

1、现代时空的创始人爱因斯坦研究了两个惯性系统中的同一个物理事件：1 .伽利略变换伽利略变换，在时间T，当物体到达点P时，14-1伽利略变换牛顿的绝对时空观，让惯性系统相对于惯性系统以速度u沿x轴方向运动，正变换和逆变换，当t=0时，如果两个参考系统重合，点P在时间T在两个坐标系中的位置坐标和速度具有以下关系：伽利略速度变换公式和加速度变换是常数；2.牛顿相对论，在牛顿力学中，力与参考系统无关，质量与运动无关，而宏观低速物体的力学定律在任何惯性系统中都有相同的形式。或者牛顿力学定律在伽利略变换下形式不变，例如动量守恒定律，或者牛顿力学定律都是伽利略不变量。第三，经典力学中的绝对时空观与物质的运动无

2、关，它是永恒的、均匀的、绝对不变的。空间只是物质运动的场所，它是永恒的，绝对静止的。不同参考系同时出现的概念，空间的测量与参考系无关，坐标，速度，相对，时间，长度，质量，绝对，这三个基本量与参考系有关，与参考系无关，同时也是，时间的测量与参考系无关，绝对时间，绝对空间，总结第14章相对论，伽利略变换公式，在两个惯性系中，牛顿空间的测量与参考系无关，绝对不变。时间与物质的运动无关，但它永远平均地流逝，时间是绝对的，不同的参照系同时出现。伽利略变换的困难在于伽利略变换是正确的，电磁现象的基本定律不符合相对论？或者电磁定律符合相对论，伽利略变换的绝对时空观应该被修正？爱因斯坦创造性地提出了两个基本假

3、设，(1)光速c，(2)粒子高速运动，(3)电磁场方程不服从伽利略变换，迈克尔逊-莫雷实验，-0结果，如孩子的寿命，运动速度，和经典牛顿力学的距离。然而，据观察，从6000米以上的高度到达地球的孩子有一种奇怪的以太性质，它是绝对静止的，适合光。充满宇宙，渗透任何物体，光是一个横波，以太应该有固体的性质，碳很大，以太的弹性系数很大，很硬。天体在以太中运动时没有明显的阻力，以太的密度几乎为0，是完全透明的，不与任何物体相互作用。1.所有的物理定律在任何惯性系统中都有相同的形式相对论原理2。真空中光速与光速无关。爱因斯坦的相对论是牛顿理论的发展，14-3洛伦兹变换是狭义相对论的基本原理，第一，狭义相

4、对论的基本原理，光速不变与伽利略变换和伽利略的速度相加原理相反，观念的改变，牛顿力学，与参考系无关，狭义相对论力学，长度，时间和质量与参考系有关，(相对论)，在某一时刻，某一事件发生在p点。2.洛伦兹变换，重合，正变换，序，正变换，逆变换，洛伦兹变换，利用，我们可以得到逆变换，正变换，1，4维时空坐标与物质运动相关，伽利略变换，洛伦兹变换的特例，2，无意义，逆变换可以通过代换得到。1.时空坐标，14-4狭义相对论的时空观，光速不变原理的直接结果，同步时钟，以爱因斯坦火车为例，事件时空坐标，2。同步相对论、爱因斯坦火车、地面参考系统、在火车上，放置信号接收器，发出光信号，光信号放置在中点。所研究

5、的问题是：发送光信号，事件1，接收闪光，事件2，接收闪光，发送闪光，同时接收光信号。事件1和事件2不会同时发生。事件1首先发生，同时闪烁，光速也是如此。系统中的观察者会怎么想？同时性的相对性是光速不变原则的直接结果。当速度远小于100摄氏度时，两个惯性系统的结果是一样的，面对光线，较早接收光线。3.从洛伦兹变换看同时性的相对性，事件1、事件2和两个事件同时发生。同时性的相对性，4，时间顺序因果关系，同一个符号，by，不会颠倒，那么，已知，如果，作业：14-6，如果，那么，如果，by，2。长度收缩长度收缩，运动长度的测量，1。原始长度，当杆静止时测量的长度也称为静态长度事件1:测量杆的左端事件2

6、:测量杆的右端，由于洛仑兹变换、相对效应和纵向效应导致的低速伽利略变换，是同时相对性的直接结果。家庭作业：(14-5) (14-14)(14-15) (14-18)，总结，同时相对性，相对效应，洛伦兹变换，正变换，然后，用，我们可以得到逆变换，如果，通过，部门认为事件A首先发生，那么，长度收缩，原始长度，运动长度，检查一个时钟，在研究一个物理过程的时间间隔，在一个部门，两个事件相继发生在同一个地方的时间间隔(由同一个时钟测量)，在另一个部门。研究的问题如下：3 .时间膨胀，慢动作时钟，在餐车里吃饭，原来的时间合适的时间。在某个参考系统中，发生在同一地点的两个事件之间的时间间隔称为原始时间。在另

7、一个参考系统中，有必要用两个地方的两个时钟来测量两个事件之间的时间间隔。通过洛伦兹逆变换，原始时间最短。1。两个事件发生在同一个地方，原来的时间和两个地方。1.时间延迟效应是时间本身的一个客观特征。相对效果，原始时间，固有时间，3。孪生效应，当参考系统的相对速度很小时，牛顿的绝对时间概念是相对论时间概念的近似。减慢移动的时钟的效果是光速不变原理的直接结果。洛伦兹速度变换公式、逆变换、正变换和代换可以得到逆变换。例如：想象一艘宇宙飞船以0.80摄氏度的速度在地球上空飞行。如果这时有一个物体从宇宙飞船上沿着速度方向发射出去，物体相对于宇宙飞船的速度是0.90摄氏度。问：物体离开地面的速度是多少？工

8、作：(14-11)，(14-13)，练习：在地面上观察到两艘宇宙飞船分别以0.9c和-0.9c的速度反向飞行。找出一个航天器相对于另一个航天器的速度。建立如图所示的参照系和坐标系，地面相对于航天器的速度为-0.9c，另一个航天器相对于地面的速度为-0.9c，两个航天器的“相对速度”确实是1.8c，但就一个物体而言，它的速度不能大于任何其他物体的速度，这就是速度的真正含义。相对论的动量和能量。质量和动量，1。力和动量，状态量，合理，合理，2。质量的表达和猜测形式？连续动作，但上限是C，它随着速度的增加而增加。要求，实验证明，合理性在特殊情况下，理论证明最终是由实验证明的，因为空间的各向同性与速度

9、的方向无关，数据，数据，由动量守恒定律设定，由动量守恒定律设定，由质量守恒定律设定，实验物理学家伟大，由德国鲍彻于1908年提出。带电粒子垂直进入均匀磁场，实验验证的理论基础和关系，强烈支持相对论，狭义相对论力学的两个基本方程，2。力和动量，1。相对论动量，3。动量守恒定律，=常数向量，=常数向量，状态量，3。相对论动能动能定理应该是一个合理的设计，粒子的动能应该通过从静止状态施加力来增加。这合理吗？完全不同于经典的动能形式，如果电子速度是(v=0v)，速度有一个极限。4.相对论能量，运动产生的能量，静止的能量，任何宏观静止物体都有能量，相对论质量是能量的量度，能量守恒定律，电子静态质量，静态

10、能量，质子和质量守恒定律，还有两个是实验测量的。1932年，英国物理学家科克罗夫特和爱尔兰物理学家沃尔顿用他们设计的质子加速器进行了人工核分裂实验，这是第一个实验验证质量-能量关系的例子。他们获得了1951年的诺贝尔物理学奖。用质谱仪测量了每个粒子的静态质量，并通过实验验证了根据质能关系，两个粒子的质量应大于其静止质量，实验误差小于5%，时间延长，原始时间最短，慢时钟效应(？)，相对论速度变换，总结，质量表示，相对论动能，质量-能量关系，以及在孤立系统中的重要实际应用，即，例如，太阳辐射能量，由于热核反应，质量缺陷，质量年损失，1亿年损失8.5%，辐射强度，在孤立系统中，辐射功率，年辐射能量，每秒质量损失，两个相同的粒子以相同的速度相互面对碰撞后复合：复合粒子的速度和质量通过能量守恒转换成静态能量，以及损失的能