2　时间和空间的相对性

1、没有人不向往宇宙星空的浩瀚，如果你乘亚光速飞船去旅行。150个地球年你能走到哪里？回到地球你是多少岁？你能回到你的出生前吗？,爱因斯坦相对性,苹果下落加速度是g,任何不做加速运动的观察者都观察到同样的自然规律，在速度不变的封闭系统内做的任何实验都不能确定系统是静止的还是运动的,知识回顾,飞镖速度是70m/s,飞镖速度是20m/s,按照伽利略相对性原理,光的速度是2.25108m/s耶,光是静止的?太荒谬了,光的速度是3108m/s,爱因斯坦飞马,光速不变原理：,相对性原理：,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,物理学家把建立在两条原理基础上

2、的一系列理论叫做,狭义相对论,狭义相对论的两条基本原理,狭义相对论,第二节 时间和空间的相对性,小因:闪光先到后壁,小爱:闪光同时到达,事件A闪光照到后壁,事件B闪光照到前壁,0.8c,狭义相对论的时空观,同时的相对性,在一个参考系中同时发生的两个不同事件，而在另一个参考系中，观察者却测得这两个事件发生的时刻并不相同，同时的概念是相对的，是随着参考系的选择而改变的,A先开枪,同时开枪,事件A后壁人开枪,事件B前壁人开枪,0.8c,两个闪电同时发生,B闪电先发生,这根杆长L,事件A杆左端读数,事件B杆右端读数,观察者同时读出两端读数得杆长，车厢内的观察者会认为地面上的观察着是同时的吗？,这根杆长

3、 L,空间长度的相对性,一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小。,而在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化,尺缩效应,空间长度是人们测量出来的物理量,汤普斯金先生来到一座光速为20km/s的梦中城市,本题正确选项为B,有一根杆子，静止时它的长度超过门的宽度，因此横着拿不进门，如图(甲)现使杆在门前沿杆长方向运动，在门的参考系看，如图（乙）；在杆的参考系看，如图（丙）下列说法正确的是 A. 无论怎样杆横着总拿不进门 B. 乙情况可以拿进门，因为杆缩短了 C. 丙情况可以拿进门，因为杆缩短了 D. 丙情况可以拿进门，因为门变宽了,相对论练习,对车上观察者,广告牌以0.6c高速运动，运

4、动方向尺寸“缩短”,本题正确选项为D,一张宣传画5 m见方，平行贴于铁路旁广告牌，一高速列车以0.6c速度驶过，在司机看来，宣传画的尺寸是 A. 5 m5 m的正方形 B. 4 m4 m的正方形 C. 6.25m5 m的长方形 D. 4m5 m的长方形,相对论练习,间隔时间t,事件A闪光从下发出,事件B闪光回到原处,事件发生在以速度v运动的车厢里,间隔时间,时间间隔的相对性,相对论认为，从对于发生事件的地点做相对运动的坐标系中所测得的时间要比从相对静止的坐标系中所测得的时间来得长：若在K系中某处发生的事件经历的时间为t，则从相对K系以v匀速运动的K系中测得该事件经历的时间,钟慢效应,时间是人们

5、用钟测量出来的物理量,考察小因和小爱的寿命长度,假设:小因和小爱同时出生,他们的寿命都 有80年,他们毕生都以0.745c的速度相对运动.,当 小爱看到自己是60岁时,他看到小因是多少(小爱)岁?,当 小因看到自己是45岁时,他看到小爱是多少(小因)岁?,假设:小因和小爱同时出生在地球,小因乘飞船以0.745c的速度做太空旅行., 小爱观察到小因的一年相当于自己的多少年?, 小爱观察到小因旅行用了60年,小因回到地球时,小爱大 了 岁;小爱观察到小因大了 岁?,假设你的母亲30岁时以0.999C离开地球到26光年远的织女星呆了3年返回,你母亲离开时你5岁., 你母亲回来时你将是多少岁?, 你母亲在旅途中老了多少岁?, 你母亲回来时年龄多少岁?, 你能在自己的一生中完成到离地球200光年的遥远星球的往返旅行吗?, 你母亲能在你出生后离