相對論運動學(xué)和動力學(xué)-wenkub
2023-05-21 21:48:46 本頁面
【正文】 到地球附近要附加速度 u， 觀察恒星時望遠(yuǎn)鏡不必傾斜 。 發(fā)射理論是不對的 。 后 按照伽利略速度變換 ，時間間隔變成 干涉儀轉(zhuǎn) 90176。 ， 觀測干涉條紋是否移動 ？ 實驗結(jié)果 ： 條紋無移動(零結(jié)果 )。 0? 0? 真空中光速與參考系無關(guān) （ 即與光源的運動和觀察者的運動無關(guān) ） ， 不服從伽利略變換 。 9 質(zhì)能關(guān)系 能量 —動量關(guān)系 167。 8 四維動量 質(zhì)量 167。 6 洛侖茲協(xié)變矢量（補(bǔ)充） 167。 1879 –1955 Albert Einstein 167。 1 光速不變和愛因斯坦相對性原理 167。 7 相對論速度變換 xb/ 狹義相對論運動學(xué) 167。 10 相對論粒子動力學(xué)方程 167。 13 廣義相對論簡介 om/ 狹義相對論動力學(xué) 陳信義 編 狹義相對論（一） 相對論運動學(xué) 167。 1m是光在真空中 1/299792458秒內(nèi)所經(jīng)過的距離 。 以太不存在， 光速與參考系無關(guān) 。 引起時間差的變化為 2221cucLLtt ??????由干涉理論，時間差的變化引起 的 移動 條紋數(shù) 2221)(cuLLttcN??????????對于 5 8 9 n ms,mm, ????? ?421 10322 uLL?? N但實驗值為 0??N與參考系無關(guān)。 — 從未觀測到。 ????光行差角： tu?tc?恒星 u?地球公轉(zhuǎn) 以太拖曳假說也不對 ! 觀察恒星時，望遠(yuǎn)鏡必須傾斜。 這是引導(dǎo)我走向狹義相對論的最早的想法 。 )(xx ?光速不變原理數(shù)學(xué)表達(dá) S 系： 電力加磁力 221 cuff ???S u u u q q r S 按照伽利略變換： 2024 rqf????S 系： 靜電力 還有一些電磁學(xué)規(guī)律不服從 伽利略變換。 相對性原理： 在 洛侖茲 變換下 ， 方程的形式不變 。 光速不變原理和愛因斯坦相對性原理所蘊含的時空觀 ， 應(yīng)該由一個時空變換來表達(dá) 。 一、事件和時空變換 如 ， “ 一個粒子在某一時刻出現(xiàn)在某一位臵” 就是一個事件 ， 粒子出現(xiàn)的時刻和位置就構(gòu)成了該事件的時空坐標(biāo) 。 不同形式的時空變換 ， 涉及在不同參考系中對時間和空間的測量 ， 代表不同的時空性質(zhì) ，反映不同的時空觀 。 但推導(dǎo)比較復(fù)雜 。 1905年愛因斯坦 171。 167。 光速不變 ? 同時性的相對性 對不同參考系 ， 沿相對速度方向配臵的同樣的兩個事件之間的時間間隔是不同的 。 在相對觀察者靜止的慣性系中 ， 同一地點先后發(fā)生的兩個事件的時間間隔稱為 原時 ， 或 同地時 ， 用 ?t 代表 。 在對稱情況下，時間延緩是相對的。 飛船上的鐘走了 5 秒 ， 問用地面上的鐘測量經(jīng)過了幾秒 ？ 13 ms109 ???u原時 s5??? tscutt 0 0 0 0 0 0 0 0 103109151 28322?????????????? ??測時 =? 低速情況， 時間延緩效應(yīng) 很難發(fā)現(xiàn)！ 定義事件 三、時間延緩效應(yīng)的實驗驗證 ? 子的壽命實驗 ?子在高空大氣頂層形成 ， 靜止平均壽命為?10－ 6s， 速率為 . 若無時間膨脹效應(yīng)， 只能走 640m就消失了 ， 地面觀測不到 。 因此 ， 用細(xì)胞分裂的周期可以代表生命過程的節(jié)奏 。 而飛船上的哥哥認(rèn)為弟弟的細(xì)胞分裂周期也變長 ， 弟弟也比自己年輕 。 這就是通常所說的 孿生子佯謬 （twin paradox） 。 1971年 ， 美國空軍用兩組 Cs（ 銫 ） 原子鐘做實驗 。 167。 測長 ： 同時發(fā)生的兩個事件的空間位臵間的距離 。 原長最長，測長比原長短 —長度收縮效應(yīng) ? ?tull ???? ???二、 用洛侖茲變換推導(dǎo)長度收縮效應(yīng) 221 culll ????? ????測長 原長 零 l???真空中的光速 ， 是實際物體速度的上限 。 有因果 （ 有信息聯(lián)系 ,vS≤c） 的兩個事件 ， 發(fā)生的先后次序 (因果性 ） 是絕對的 ， 在任何慣性系中都不應(yīng)顛倒 。)(21 tt ?和 )(21 tt ???，則 cv,cu S ??因 無因果 （ 無信息聯(lián)系 ,vs可取任意值 ） 的兩個事件 ， 發(fā)生的先后次序在不同慣性系可能顛倒 。 洛侖茲變換 矩陣是正交矩陣： 四矢量的微分 也是四 矢量，例如 ? ? Tddddd ticzyxX ,?是一個四 矢量 。 三、 洛侖茲 變換不變量 在 洛侖茲 變換下不改變的量 ， 稱為 洛侖茲 變換不變量 ， 簡稱 不變量 。 原時 ?t 為 不變量 （ 2） 異地同時發(fā)生的兩事件的間隔 22222 )( rzyxS ????? ??????（ 3） 用光信號聯(lián)系的兩事件的間隔 02 ??S222222 t??t?? crcS ???（ 1） 同地相繼發(fā)生的兩事件的間隔 幾種特殊情況下的間隔： 【 思考 】 桿在不同參考系中測長相等嗎？ 167。 u c 火車 【 例 】 求 S系中光的速率和傳播方向 x y z ? 0,0 ?????? zyx vvv c求 S 系中的光速（ 速率 、 方向 ） S 系中的光速 ucuucvuuvvxxx??????????2201012222222210111uccucuccucvuvvxyy?????
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