相對論演講稿(編輯修改稿)
2025-03-22 13:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 012()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(shè)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。 相對論速度變換公式 Velocity transform of relativity 2211?????xyyucvuu 2211?????xzzucvuuxxxucvvuu21 ????同樣可得 洛侖茲速度變換式 逆變換 正變換 2211?????xyyucvuu 2211?????xzzucvuuxxxucvvuu21 ???? 2211??????xyyucvuu 2211??????xzzucvuuxxxucvvuu?????21 例 53 設(shè)想一飛船以 的速度在地球上空飛行， 如果這時從飛船上沿速度方向發(fā)射一物體，物體相對飛船速度為 。 求：從地面上看，物體速度多大？ 解： 選飛船參考系為 系 S?地面參考系為 系 xu??v?Sx cv ? cu x ?? xxxucvvuu?????21???? cc?S?? 由洛倫茲變換，兩個事件在不同慣性系中的時間與空間間隔的變換關(guān)系為： 22121 ????????????xcvtttt2121 ????????????tvxxxx兩個事件中的 時間間隔 和 空間間隔 在不同慣性系中觀測，所得結(jié)果一般并不相同。 12 xxx ??? 12 ttt ???空間間隔 時間間隔 S系 39。S 系 一、同時的相對性 22211??????????????cvxttzzyyvtxx167。 狹義相對論時空觀 spacetime view of special relativity 212212121)()(?????????xxcvtttt2121212 1)()(????????? ttvxxxx同時不同地 0,0 1212 ???????? xxxttt“同時”的相對性 012 ??????? ttt同時同地 001212????????xxxttt012 ??????? ttt“同時”是絕對的 設(shè)在慣性系 S中，不同地點 x1和 x2同時發(fā)生兩個事件 : 22211??????????cvxttvtxx 有因果關(guān)系的事件（關(guān)連事件） ,時間次序不會顛倒 )1(1)1(11222222cvuttxcvtxcvtt????????????????????u為質(zhì)點相對于 S系的速度 。 u≯ c , v≯ c 。 ∴ ?t′必與 ?t 同號 在某個慣性系中同時發(fā)生的兩個事件 ， 在另一相對它運動的慣性系中 ， 并不一定同時發(fā)生 同時的相對性 例如：在某處先發(fā)射一枚導(dǎo)彈，后擊中目標，否則會違背因果關(guān)系，也與相對性原理相矛盾。 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(shè)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 。 解： 由下式可得 202 11 ?????????t ??例 55 ?+ 介子靜止時平均壽命 （衰變?yōu)? 子與中微子）。若使用高能加速器把 ?+介子加速到 。 求： ?+介子平均一生最長行程 。 ???? 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(shè)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 ,
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