相對(duì)論演講稿-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 0 ?? ????? LL棒長(zhǎng) 直到 1959年才注意到應(yīng)區(qū)別二者 相對(duì)論效應(yīng) :長(zhǎng)度縮短 ,立方變長(zhǎng)方 ,圓變橢圓 ,這是在同一時(shí)刻測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的“真實(shí)”圖像 —— 觀察者（測(cè)量者） 當(dāng)我們看到或拍攝一物體時(shí)，記錄的是 同時(shí)到達(dá) 視網(wǎng)膜或底片的光子，這些光子并不是物體上各點(diǎn) 同時(shí)發(fā)出 的，較遠(yuǎn)的點(diǎn)較早發(fā)出的光與較近的點(diǎn)較遲發(fā)出的光同時(shí)到達(dá)，這是光學(xué)效應(yīng)引起的畸變 —— 觀看者 。 ∴ ?t′必與 ?t 同號(hào) 在某個(gè)慣性系中同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件 ， 在另一相對(duì)它運(yùn)動(dòng)的慣性系中 ， 并不一定同時(shí)發(fā)生 同時(shí)的相對(duì)性 例如：在某處先發(fā)射一枚導(dǎo)彈，后擊中目標(biāo)，否則會(huì)違背因果關(guān)系，也與相對(duì)性原理相矛盾。 解： 22211??????????????cvxttzzyyvtxx正變換 21 ????? vtxx2121212 1)()(????????? ttvxxxx35?? ? 22211 ??? ???????xctxcvtt2121212 1)()(??????????xxctttt21023?????? c mcxx 8212 1053120 ???????????? 例 52 乙乘飛行器相對(duì)甲沿 x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng) 。 觀念上的變革 牛頓力學(xué) 時(shí)間 標(biāo)度 長(zhǎng)度 標(biāo)度 質(zhì)量 的測(cè)量 與參考系 無(wú)關(guān) 速度與參考系有關(guān) (相對(duì)性 ) 狹義相對(duì)論力學(xué) 長(zhǎng)度 時(shí)間 質(zhì)量 與參考系 有關(guān) 光速不變 (相對(duì)性 ) 時(shí)空觀的革命 尊重事實(shí)，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn) 光速不變是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的，并不斷被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 伽利略變換 ：以 u 速度運(yùn)動(dòng)光源發(fā)出的光速不再是 c 。 結(jié)論： 在牛頓力學(xué)中 質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 力與參考系無(wú)關(guān) 四、 經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀 事件所經(jīng)歷的時(shí)間與參照系的選擇無(wú)關(guān) , 2211 tttt ????? 1212 , ttttt ????????? t ?????無(wú)論從哪個(gè) 慣性系進(jìn)行觀測(cè) 事件所經(jīng)歷的時(shí)間間隔都相同 空間兩點(diǎn)間的距離與參照系的選擇無(wú)關(guān) 在 S系，點(diǎn) ? ?111 , zyx? ?222 , zyx與點(diǎn) 間的距離為： ? ? ? ? ? ?? ? 2/1212212212 zzyyxxr ??????? ? ? ? ? ? ?? ? 2/1212212212 zzyyxxr ??????????????間的距離為： 在 系觀測(cè)，點(diǎn) ? ?111 , zyx ???? ?222 , zyx ???與點(diǎn) 39。S 系 在兩個(gè)慣性系中考察同一物理事件 v?設(shè)慣性系 相對(duì)慣性系 S 以速度 u 作勻速直線運(yùn)動(dòng) s?當(dāng) 時(shí)兩坐標(biāo)系的原點(diǎn) O 與 相重合。 慣 性 系 inertia system ：牛頓定律成立的參考系，叫慣性參考系，簡(jiǎn)稱慣性系。 1905年創(chuàng)建的 狹義相對(duì)論 和 1916年創(chuàng)建的 廣義相對(duì)論 是愛(ài)因斯坦的最重要的科學(xué)研究成果，而 1921年 的 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 則是由于他提出了 光的量子 概念和發(fā)現(xiàn)了 光電效應(yīng)定律 而獲得的。 愛(ài)因斯坦 ( A. Einstein ) 相對(duì)論給出了高速運(yùn)動(dòng)物體的力學(xué)規(guī)律，并從根本上改變了許多世紀(jì)以來(lái)所形成的有關(guān)時(shí)間、空間和運(yùn)動(dòng)的陳舊概念，建立了新的時(shí)空觀，揭露了質(zhì)量和能量的內(nèi)在聯(lián)系，開(kāi)始了萬(wàn)有引力本質(zhì)的探索。（循環(huán)定義？?。? “一個(gè)遠(yuǎn)離其他一切物體，而且沒(méi)有自轉(zhuǎn)的物體是慣性參照系，一切相對(duì)于該物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系也是慣性參照系。 0??? tto? 實(shí)際觀測(cè) t 時(shí)刻在 P點(diǎn)發(fā)生任一事件 伽利略變換 (Galilean transformation) ttzzyytvxx??????????y x Z o S 系 39。S 1212 xxxx ????? 1212 yyyy ?? 1212 zzzz ????? rr ????無(wú)論從哪個(gè) 慣性系進(jìn)行觀測(cè) 兩點(diǎn)間的距離都相同 經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 在狹義相對(duì)論建立之前，科學(xué)家們普遍認(rèn)為： 時(shí)間和空間都是絕對(duì)的 。 2) Maxwell 方程組對(duì)伽利略變換非協(xié)變 —— 通過(guò)電磁實(shí)驗(yàn)可以找到“絕對(duì)參照系” ,邁克耳遜 莫雷實(shí)驗(yàn)的“零”結(jié)果 物理學(xué)界大為震驚 : 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與伽利略變換乃至整個(gè)經(jīng)典力學(xué)不相容。 牛頓力學(xué)定律是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐檢驗(yàn)的，它應(yīng)是新坐標(biāo)變換式和新的力學(xué)規(guī)律在一定條件下的近似。 甲測(cè)得兩個(gè)事件的時(shí)空坐標(biāo)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(cè)得這兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生于 t` 時(shí)刻 ， 求： 1 乙對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是多少 ？ 2 乙所測(cè)得的兩個(gè)事件的空間間隔是多少 ？ 乙所測(cè)得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔是 ?????? ???? xcvtt 221 1 ?? ? ? ?21221212 1 ?????????xxcvttt解 ： 1 設(shè)乙對(duì)甲的運(yùn)動(dòng)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(cè)得的這兩個(gè)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(shè)一質(zhì)點(diǎn) P 在空間的運(yùn)動(dòng)， 由速度的定義， 從 S 和 系來(lái)看，其速度分別是： S?167。 二、時(shí)間的膨脹 time dilation (運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢 ） 在相對(duì)于 S 以速度 v 運(yùn)動(dòng)的慣性系 S′中的時(shí)間間隔： 22212
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