哲學(xué)相對論ppt課件(已修改)
2024-12-20 03:45 本頁面
【正文】 1 物理學(xué)的大廈已經(jīng)基本建成，物理學(xué)理論上的一些基本的、原則的問題都已經(jīng)得到解決，接近于采取最終穩(wěn)定的形式。今后的任務(wù)只是進(jìn)一步精確化的問題。也許，在某個角落還有一粒塵屑或小氣泡，可以對它們進(jìn)行研究和分類。 十九世紀(jì)末，以經(jīng)典力學(xué)、電磁場理論和經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)為主要支柱，經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到了完整、系統(tǒng)和成熟的階段。不少物理學(xué)家認(rèn)為： 2 1. 邁克爾孫 莫雷實(shí)驗(yàn)得到以太漂移的 “ 零結(jié)果 ” ，宣告尋找宇宙絕對參考系的企圖失敗了，經(jīng)典物理學(xué)所賴以建立的絕對時空觀受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)； 2. 氣體比熱問題上經(jīng)典理論能量均分原理失敗。 十九與二十世紀(jì)之交時，晴朗的物理學(xué)天空中出現(xiàn)了兩朵烏云 : 3 這兩朵烏云終于降下了二十世紀(jì)物理學(xué)革命的暴風(fēng)雨 相對論誕生 量子論誕生 相對論和量子論是現(xiàn)代科學(xué)與文明的兩大基石 愛因斯坦 (1905) 普朗克 (1900) 玻爾 (1912) 4 5 愛因斯坦 : Einstein 現(xiàn)代時空的創(chuàng)始人 二十世紀(jì)的哥白尼 6 1879年 3月 14日，愛因斯坦出生在德國烏爾姆市班霍夫街 135號。父母都是猶太人。 1880年愛因斯坦一家遷居慕尼黑。 1884年愛因斯坦對袖珍羅盤著迷。進(jìn)天主教小學(xué)讀書。 1885年愛因斯坦開始學(xué)小提琴。 1886年愛因斯坦在慕尼黑公立學(xué)校讀書。為了遵守宗教指示的法定要求，在家里學(xué)習(xí)猶太教的教規(guī)。 1892年 開始讀康德著作。 1894年 全家遷往意大利米蘭。 1895年自學(xué)完微積分。中學(xué)沒畢業(yè)就到意大利與家人團(tuán)聚。放棄德國國籍。投考蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)，未錄取。 10月轉(zhuǎn)學(xué)到瑞士阿勞州立中學(xué)。寫了第一篇科學(xué)論文。 1896年獲阿勞中學(xué)畢業(yè)證書。 10月進(jìn)蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)師范系學(xué)習(xí)物理。 1897年在蘇黎世結(jié)識貝索，與其終身友誼從此開始。 1899年 10月 19日正式申請瑞士公民權(quán) 7 1900年 8月畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)。 12月完成論文 《 由毛細(xì)管現(xiàn)象得到的推論 》 ，次年發(fā)表在萊比錫 《 物理學(xué)雜志 》 上。 1901年取得瑞士國籍。３月去米蘭找工作，無結(jié)果 . 5月回瑞士，任溫特圖爾中學(xué)技術(shù)學(xué)校代課教師。 10月到夏夫豪森任家庭教師。 3個月后又失業(yè)。 12月申請去伯爾尼瑞士專利局工作。５ ７月完成電勢差的熱力學(xué)理論的論文。 1902年 2月到伯爾尼等待工作。和索洛文、哈比希特創(chuàng)建 “ 奧林匹亞科學(xué)院 ” 。６月受聘為伯爾尼瑞士專利局的試用三級技術(shù)員。６月完成第三篇論文 《 關(guān)于熱平衡和熱力學(xué)第二定律的運(yùn)動論 》 ，提出熱力學(xué)的統(tǒng)計(jì)理論。 8 1905年 3月，關(guān)于光量子假說的 《 關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點(diǎn) 》 。 提出光量子假說，解決了光電效應(yīng)問題。 1921年，因此篇論文獲得了諾貝爾物理學(xué)獎 1905年 5月，論測定分子大小和布朗運(yùn)動的 《 分子大小的新測定 》 、 《 熱的分子運(yùn)動論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運(yùn)動 》 ,取得博士學(xué)位。 1905年 6月闡述狹義相對論的 《 論動體的電動力學(xué) 》 、《 物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎？ 》 獨(dú)立而完整地提出狹義相對性原理，開創(chuàng)物理學(xué)的新紀(jì)元。 專業(yè)雜志 《 物理學(xué)紀(jì)事 》 (Annalen der Physik) 1905年，在現(xiàn)代科學(xué)史中，被稱為 “ 愛因斯坦奇跡年 ” 9 1．太陽能電池、防盜報警器和照相機(jī)的測光表都是以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)的。 2．核能利用了這樣一個物理現(xiàn)象：當(dāng)鈾原子發(fā)生裂變時，總質(zhì)量的微量損失可以轉(zhuǎn)變成能量，其依據(jù)正是愛因斯坦的著名等式 E＝ Mc2。如今，核能為英國提供了 25％的電力。 3．全球定位系統(tǒng)之所以能將物體的位置精確到米，正是根據(jù)愛因斯坦的相對論對地球衛(wèi)星發(fā)出的信號進(jìn)行了修正。 4．狹義相對論與量子理論相結(jié)合，指出了反物質(zhì)的存在?？茖W(xué)家們利用正電子，即反物質(zhì) “ 電子 ” ，通過 X射線層析照相術(shù)研究大腦活動。 得益于愛因斯坦理論的重大發(fā)明 10 5．亞原子粒子的特性是相對論的直接結(jié)果，其存在可以解釋從化學(xué)元素的特性到磁鐵作用的多種現(xiàn)象。 6．愛因斯坦 1916至 1917年對光子的研究為人類 40年后發(fā)現(xiàn)激光奠定了基礎(chǔ)。目前激光廣泛應(yīng)用于從 DVD到激光打印機(jī)的多種產(chǎn)品。 11 狹義相對論主要內(nèi)容 : 1． 愛因斯坦的兩個基本假設(shè) 2． 洛倫茲變換 3． 相對論速度變換 4. 相對論質(zhì)量 5. 力和加速度的關(guān)系 6. 相對論能量 7. 相對論動量 8. 相對論動量與能量的關(guān)系 9. 相對論力的變換 12 u?薩爾維阿蒂的大船 跳向船尾不會比跳向船頭來得遠(yuǎn) 蝴蝶和蒼蠅隨便地到處飛行 水滴入罐，不會滴向船尾 魚在碗中悠閑地游動 你無法從其中發(fā)生的任何一個現(xiàn)象來確定，船是在運(yùn)動還是停著不動 ——伽利略 相對性原理 經(jīng)典力學(xué)的時空觀 13 相對性原理 力學(xué)現(xiàn)象 對一切慣性系來說，都遵從同樣的規(guī)律。 在研究 力學(xué)規(guī)律 時，一切慣性系都是等價的。 vtxx ???yy ??zz ??tt ??yy ??或： tvxx ????zz ??tt ??o x y y39。 v
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