【正文】 牛頓定律：力決定“運動的量”的變化率?，F(xiàn)有一飛船沿從北京到上海的方向在高空掠過，速率恒為 u = 9 km/s 。 yy ? 20 )/(1 cvy ?? 0 1 9 0 ??? )m(6 4 4?距離縮短，同樣可到達地面。 解 2： 以 ? 介子為參照系運動距離縮短。 ??? cy但實際探測儀器不僅在地面，甚至在地下 3km 深的礦井中也測到了 ? 介子。 解 1：以地面為參照系 ? 介子壽命延長。 23 ns， 在誤差范圍內(nèi)理論值和實驗值一致 ， 驗證了孿生子效應(yīng) 。 發(fā)現(xiàn)繞地球一周的動鐘變慢了 203177。 這種現(xiàn)象 ， 被稱為 孿生子效應(yīng) 。 如果飛船返回地球則在往返過程中有加速度 ， 飛船就不是慣性系了 。 要想保持飛船和地球同為慣性系 ， 哥哥和弟弟就只能永別 ， 不可能面對面地比較誰年輕 。 假如飛船返回地球兄弟相見 ， 到底誰年輕就成了難以回答的問題 。 但由于時間延緩效應(yīng) ， 在地球上的弟弟看來 ， 他認(rèn)為哥哥比自己年輕 。 ， 1??⑤簡單探討“雙生子效應(yīng)” a . . 慢 慢 . . 設(shè)想有一對孿生兄弟 ， 哥哥告別弟弟乘宇宙飛船去太空旅行 。 0tt ??? ?0tt ?? ?， cv ?? 039。固有時間最短。時間空間是相互聯(lián)系的。 幾點說明： ① .運動的時鐘變慢。39。 039。39。y兩事件時間間隔 39。x39。o39。 S’系記錄分別為 t1’和 t2’。 ⑤地球上宏觀物體最大速度 103m/s， 比光速小 5個數(shù)量級，在這樣的速度下長度收縮約 1010， 故可忽略不計。 ③ .低速空間相對論效應(yīng)可忽略。 20 )/(1 cvll ??② .同一物體速度不同，測量的長度不同。 tvxx ???? ??0l?有 ll ??02）長度收縮 長度測量的實驗約定： 同時 獲得兩端的坐標(biāo)。39。2x 假設(shè)尺子和 S’系以 v 向右運動， S ’系中測量相對靜止的尺子長度為 39。y1x 2x39。x39。ooyzxS39。 2cxvtt ???? ??)1( 2 txcvt ???? ?? )1( cucvt ?? ??cu ??0t? ? ?039。超光速信號違反因果率。 ⑤ .有因果關(guān)系的事件，因果關(guān)系不因坐標(biāo)系變化而改變。t??1?低速空間 “同時性” 與參照系無關(guān)。39。 ② .在 S’ 系中 相同地點同時發(fā)生 的兩事件，在 S 系中這兩個事件是 同時發(fā)生 的。 在 S 系中這兩個事件是同時發(fā)生的。39。?t?039。39。39。?t?039。39。39。( 2cxvtt ???? ??由 0?2/39。 “同時”的相對性 在 S’ 系中 不同地點同時發(fā)生 的兩事件 )/39。y39。 在列車中部一光源發(fā)出光信號，在列車 中 AB 兩個接收器同時收到光信號， A B vxyo 39。 2cvuuuxyy ?? ?2/139。2cvuuuxzz ?? ?同理 S’ 系中 )/1(39。2cxvty?????? 洛侖茲速度變換 )/39。39。1(39。( tvxx ???? ??39。( 2cxvtt ???? ?? )39。cvuvuuxxx ???)/39。cxvttvx???????上下同除 ?t’ 有 2/39。39。[( 2121212 cxxvtttt ????? ?txux ???2/39。()39。( 2222 cvxtt ?? ?]/)39。( 2111 cvxtt ?? ?)/39。( 2cvxtt ?? ?)/39。 2cxvtt ???? ??同理 )/39。39。[( 121212 ttvxxxx ????? ?同理得： )(39。()39。( 222 vtxx ?? ?)]39。( 111 vtxx ?? ?)39。( vtxx ?? ?)39。2x0ll)39。y1x 2x39。x39。ooyzxS39。39。 一個事件發(fā)生的時間和地點 ， 稱為該事件的時空坐標(biāo) 。 1）事件和時空變換 如 ， “ 一個粒子在某一時刻出現(xiàn)在某一位置” 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) 。 1905年 ， 愛因斯坦則在全新的物理基礎(chǔ)上得到這一變換關(guān)系 。他說 t 是真正時間， t’ 是輔助量，僅為數(shù)學(xué)方便而引入的。 早在 1899年 ， 洛侖茲就給出了慣性系間的時空變換式 ， 即洛侖茲變換 。 實驗結(jié)果說明，在所有慣性系中，真空中的光速恒為 c ，伽利略變換以及導(dǎo)致伽利略變換的牛頓絕對時空觀有問題，必須尋找新的變換，建立新的時空觀。 在所有慣性系中，光在真空中的速率相同，與慣性系之間的相對運動無關(guān)，也與光源、觀察者的運動無關(guān)。 《 關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點 》 提出光量子概念，解釋了光電效應(yīng) 《 熱的分子動理論所要求的靜止液體中懸浮粒子的運動 》 討論了布朗運動的理論，確證原子的真實存在 《 論運動物體的電動力學(xué) 》 闡述了狹義相對論，掀起了時空觀的革命。列寧高度稱譽他是一位偉大的自然科學(xué)革新家。他的科學(xué)業(yè)績主要包括四個方面：早期對布朗運動的研究；狹義相對論的創(chuàng)建；推動量子力學(xué)的發(fā)展；建立了廣義相對論，開辟了宇宙學(xué)的研究途徑。他不僅僅是相對論的創(chuàng)始人，而且是一位多學(xué)科的理論研究家。由于他舉止緩慢，不愛同人交往，老師和同學(xué)都不喜歡他。這種深刻和持久的印象，愛因斯坦直到六十七歲還能鮮明的回憶出來。他一連幾天很高興的玩這羅盤，還糾纏著父親和雅各布叔叔問了一連串問題。 在四、五歲時，愛因斯坦有一次臥病在床，父親送給他一個羅盤。還好小愛因斯坦不是啞巴可是直到九歲時講話還不很通暢，所講的每一句話都必須經(jīng)過吃力但認(rèn)真的思考。親人們深愛著小愛因斯坦，但都為他的智力發(fā)育感到擔(dān)憂。母親玻琳是受過中等教育的家庭婦女，非常喜歡音樂，在小愛因斯坦六歲時就教導(dǎo)他拉小提琴。父母都是猶太人。 修改電磁學(xué)定律，還是修改伽利略變換？ 電磁學(xué)定律： 實驗驗證是正確的 伽利略變換： 適用于低速情況。 ” 愛因斯坦對麥克爾遜－莫雷實驗的評價： 16 001 ???c電磁學(xué)理論給出真空中電磁波的傳播速度為 麥克斯韋電磁理論的結(jié)論 —— 光速不變原理 其中 和 都是與參考系無關(guān)的常數(shù) 。 我很快得出結(jié)論： 如果我們承認(rèn)麥克爾遜的零結(jié)果是事實 ， 那么地球相對以太運動的想法就是錯誤的 。 該結(jié)果說明什么問題呢？ “還在學(xué)生時代 ， 我就在想這個問題了 。 后 按照伽利略速度變換 ，時間間隔變成 干涉儀轉(zhuǎn) 90176。 S AB1L2L?干涉條紋 P地球公轉(zhuǎn) u邁克爾孫 莫雷實驗的“零”結(jié)果 實驗?zāi)康模?以太為 S系 ， 地球為 S’ 系 ， 已知地球的牽連速度和光的絕對速度 ， 可求出光相對地球的速度 ， 從而預(yù)測出干涉實驗結(jié)果 。 ， 觀測干涉條紋是否移動 ？ 實驗結(jié)果： 條紋無移動 (零結(jié)果)。 基本假設(shè)： 光是波動；光在 “ 以太 ” 中以速度 c傳播； “ 以太 ”相對太陽靜止；光的傳播速度遵循伽利略變換 。 ——開爾芬（ 1899年除夕） 理論物理實際上已經(jīng)完成了，