相對論演講稿-wenkub
2023-03-23 13:08:33 本頁面
【正文】 要的科學研究成果，而 1921年 的 諾貝爾物理學獎 則是由于他提出了 光的量子 概念和發(fā)現(xiàn)了 光電效應定律 而獲得的。列寧高度稱譽他是一位偉大的自然科學革新家。 愛因斯坦 ( A. Einstein ) 相對論給出了高速運動物體的力學規(guī)律，并從根本上改變了許多世紀以來所形成的有關時間、空間和運動的陳舊概念，建立了新的時空觀，揭露了質(zhì)量和能量的內(nèi)在聯(lián)系，開始了萬有引力本質(zhì)的探索。即在研究力學規(guī)律時， 一切慣性系是等價的 。（循環(huán)定義？?。? “一個遠離其他一切物體，而且沒有自轉(zhuǎn)的物體是慣性參照系，一切相對于該物體做勻速直線運動的參照系也是慣性參照系。y39。 0??? tto? 實際觀測 t 時刻在 P點發(fā)生任一事件 伽利略變換 (Galilean transformation) ttzzyytvxx??????????y x Z o S 系 39。39。S 1212 xxxx ????? 1212 yyyy ?? 1212 zzzz ????? rr ????無論從哪個 慣性系進行觀測 兩點間的距離都相同 經(jīng)典力學的絕對時空觀 在狹義相對論建立之前，科學家們普遍認為： 時間和空間都是絕對的 。 167。 2) Maxwell 方程組對伽利略變換非協(xié)變 —— 通過電磁實驗可以找到“絕對參照系” ,邁克耳遜 莫雷實驗的“零”結(jié)果 物理學界大為震驚 : 實驗結(jié)果與伽利略變換乃至整個經(jīng)典力學不相容?；颍核袘T性系對于描述物理現(xiàn)象都是等價的。 牛頓力學定律是經(jīng)過長期實踐檢驗的，它應是新坐標變換式和新的力學規(guī)律在一定條件下的近似。yz39。 甲測得兩個事件的時空坐標為 x1=6?104m ， y1=z1=0 ， t1=2 ?104 s ； x2=12 ?104m， y2=z2=0， t2=1 ?104 s， 如果乙測得這兩個事件同時發(fā)生于 t` 時刻 ， 求： 1 乙對于甲的運動速度是多少 ？ 2 乙所測得的兩個事件的空間間隔是多少 ？ 乙所測得這兩個事件的時間間隔是 ?????? ???? xcvtt 221 1 ?? ? ? ?21221212 1 ?????????xxcvttt解 ： 1 設乙對甲的運動速度為 v ， 由洛侖茲變換 乙 x?甲 x?v?012 ???? tt22442441)1061012()102101(cvcv???????????2cv ??? 2 由洛侖茲變換 ? ?vtxx ????211?乙所測得的這兩個事件的空間間隔 : ? ? ? ?21212121 ????????? ttvxxxx ?? ,dtdxu x ? ,dyu y ? dtdzu z ? ,tdxdux ???? ,yuy ????tdzduz ????22211??????????cvxttvtxx),(112vdtdxxd ?????),(1122 dxcvdttd ????? dxcvdtvdtdxtdxdu x2???????xxxucvvuu21 ????系S 系S? 設一質(zhì)點 P 在空間的運動， 由速度的定義， 從 S 和 系來看，其速度分別是： S?167。S 系 一、同時的相對性 22211??????????????cvxttzzyyvtxx167。 二、時間的膨脹 time dilation (運動時鐘變慢 ） 在相對于 S 以速度 v 運動的慣性系 S′中的時間間隔： 222122121211)()(????????????????????xcvtxxcvttttt12 xx ? 012 ????? ttt 202 11 ?????????t時間膨脹 0?? ? 在某一參考系中，同一地點先后發(fā)生的兩個事件的時間間隔 固有時 (原時 )?0 221 ????? cvxtt 例 54 設想有一光子火箭以 v = 的速率相對地球作直線運動 ， 若火箭上宇航員的計時器記錄他觀測星云用去 10min，則地球上的觀察者測得此事用去了多少時間 ？ 101 22?????????tt即地球上的計時器記錄宇航員觀測星云用去了 ，似乎是運動的鐘走得慢了 。 ???? cv ?解 ：按經(jīng)典理論 ?? ?vl實驗室測得 ???l相對論考慮時間膨脹 為原時 ?運動的 ?+介子平均壽命： ????? 22??????可得： ???? ?vl201 ????? 三、長度收縮 length contraction (動尺變短 ) (固有長度 ) 棒靜止時測得它的長度 lv?SS?設棒靜止在 系中 固有長度 Sl同時測量 0??t不要求同時測 0?? 不一定t事件 1：測棒的左端 11, tx 122 , ttx ???? 12 xxl ????? 12 xxl ??系S 系S? 11 , t?? 22 , tx ??事件 2：測棒的右端 測得長度 S′ 以速度 v 相對 S系運動，棒沿 運動方向放置， S′ 系測得棒的長度為 l′ 21 tt ???由洛侖茲變換 21 ???? ll212121 ???????? xxxxl這一現(xiàn)象稱為物體沿運動方向的 “長度收縮效應” ,ll ??22211????????????????cxvttzzyytvxx222221111,1 ?? ?????????? tvxxtvxx21 ???? lzzyy ???? ,?所以垂直于運動方向（ v 方向）的長度是不變的 （ 1）只 沿運動方向有 “長度收縮效應” （ 2）僅當 v與 c可以比擬時此二效應才明顯 . 在低速下 ? 伽利略變換 （ 3） “時鐘變慢” 和 “長度收縮” 都是相對論效應，并不是事物內(nèi)部機制或鐘的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有什么變化，不能歸之于某種物理的、化學的或其他什么原因， “
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