天文學(xué)發(fā)展史-文庫吧資料
2025-02-16 20:06本頁面
【正文】 對速度無關(guān) ? 假設(shè)火箭速度 c/2， 靜止觀測者和火箭上的觀測者測量到的光速相同，而不是 =火箭速度 +光速 ? 要得到相同的光速（ =距離 /時(shí)間），兩個(gè)觀測者對距離和時(shí)間的理解必定不同 相對論的意義 ? 所有運(yùn)動(dòng)都是相對于一個(gè)選定的參考系，這正是愛因斯坦相對論中 “ 相對 ” 的真正含義 ? 長度、時(shí)間和質(zhì)量依賴觀測者相對于所選定的參考系的運(yùn)動(dòng) ? 處于不同運(yùn)動(dòng)（參考系）中的觀測者在各自的參考系中如果要得到相同光速的唯一辦法是：他們的 “ 米 ” 和 “ 秒 ” 不同，即長度和時(shí)間是相對量 狹義相對論效應(yīng)（ 1， 2） ? 對于高速勻速運(yùn)動(dòng)的物體，一個(gè)靜止的觀測者將會(huì)發(fā)現(xiàn)： 1. 長度收縮 (length contraction) [ 尺子變短 ] 2. 時(shí)間膨脹 (time dilation) [ 時(shí)鐘變緩 ] ? 但是，處于高速運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)的觀測者將看到 ? 其內(nèi)部的長度和時(shí)間都是正常的 ? 但其外部世界的長度收縮和時(shí)鐘變緩 光速不變 ! ?狹義相對論表明光速最大，光速是任何力（引力）所引起的最大速度 ?但是牛頓的引力理論暗示光速可無限大，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)物體靠近時(shí)引力將連續(xù)變?yōu)闊o限大 宇宙射線 cosmic rays：極好的例子 ? 宇宙射線（極高能 [高速 ]粒子，多為質(zhì)子）在通過地球大氣外層時(shí)產(chǎn)生大量做相對論速度運(yùn)動(dòng) (~ )的 μ介子 ? μ介子壽命 *106 s ， 最多穿行 600米。牛頓引力攝動(dòng)以外的效應(yīng) ? 萬有引力定律的偉大是顯而易見的，仔細(xì)的計(jì)算越來越精確解釋了行星的軌道 ? 以至于任何軌道觀測數(shù)據(jù)和預(yù)言的偏離都被認(rèn)為是太陽系中“不可見”質(zhì)量的證據(jù) ? 但是觀測到的水星軌道的不規(guī)則卻是假設(shè)一個(gè)新行星所產(chǎn)生的引力攝動(dòng)所不能解釋的。海王星的發(fā)現(xiàn) ? 1781年，英國天文學(xué)家威廉 牛頓的引力理論 Sir Isaac Newton (16421727) ? 最偉大的科學(xué)家之一， 25歲前完成主要科學(xué)貢獻(xiàn) ? 微積分：用數(shù)學(xué)描述物理 ? 運(yùn)動(dòng)學(xué)三定律 ? 萬有引力定律 ? 光的微粒理論 ? 制造第一個(gè)反射式光學(xué)望遠(yuǎn)鏡 ? 《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 》 ? 教授，神學(xué)家，煉金屬士，造幣廠長，皇家學(xué)會(huì)主席，議員 劍橋大學(xué)的三一學(xué)院 *牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)三定律 * 1. 慣性定律 2. F = ma 3. 作用力與反作用力 萬有引力定律和蘋果的故事 月球 萬有引力定律 ? 萬物皆有吸引 ? 萬有引力常數(shù)很小，當(dāng)物體質(zhì)量很小時(shí)，它們之間的引力便微不足道 ? 看不到日常物體的相互吸引，例如兩個(gè)人由于萬有引力而相互碰撞 *有關(guān)引力有趣的例子 * ? 人和木星對你的引力基本相同 ? 嬰兒出生：醫(yī)生護(hù)士 PK 星座 ? 喜馬拉雅山使物斜立（ 19世紀(jì)末英探險(xiǎn)家） ? 采礦：金屬密度大于大多數(shù)巖石密度 ? 低引力 ? 零引力 雙體系統(tǒng)的質(zhì)心 兩種極端情況 1. m1m2 ， 體系的質(zhì)心基本位于 m1的質(zhì)心，即太陽系情況 太陽位于一個(gè)焦點(diǎn)上 “ 不動(dòng) ” ，而行星環(huán)繞它在轉(zhuǎn)動(dòng) 2. m1=m2， 質(zhì)心距離 m1和 m2相等， m1和 m2同繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，雙（恒）星多近似為此情況 兩體近似 ? 地球的橢圓軌道：假設(shè)宇宙中只有太陽和地球，地球繞它們的質(zhì)心運(yùn)動(dòng) ? 實(shí)際情況是，萬有引力定律表明地球不僅與太陽相互作用，而且也與宇宙中的其它質(zhì)量相互作用：月亮，其它行星，小行星和彗星，遙遠(yuǎn)的恒星 ? 計(jì)算行星軌道可用兩體近似：太陽質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星和小天體；其它恒星距離太遠(yuǎn) 引力攝動(dòng)和新行星的預(yù)言 ? 其它質(zhì)量對兩體近似的偏離稱為引力攝動(dòng)，通過仔細(xì)觀測也有重要作用。宗教裁判所定罪為 “ 研究科學(xué) ” ，被終身監(jiān)禁（ 10年）。因此支持哥白尼體系，否定托勒密體系 *伽利略的落體實(shí)驗(yàn) * ? 距離與時(shí)間的平方成正比 ? 著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)可能是不真實(shí)的。 布拉赫 (Tycho Brahe 15461601 )的杰出觀測 ? 丹麥貴族、受寵 ?天文堡、煉金屬士 ? 決斗 ? 失寵， 1588，布拉格，與 開普勒（因戰(zhàn)爭）偉大會(huì)晤 ? 禮節(jié) 第谷 物質(zhì) ? 哥白尼挑戰(zhàn)了 1，但沒有挑戰(zhàn) 2，且隱含了 3 ? 革命掉地球是太陽系的中心 ? 但仍假設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)（行星軌道實(shí)際上是橢圓） ? 仍不能解釋行星運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié) ? 需要本輪，但與托勒密體系相比，因?yàn)樘栐谥行?，所以大多?shù)情形只需很少的本輪 ? 由于托勒密體系是教堂根深蒂固的教條，而且日心說預(yù)測天體運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和地心說不相上下，所以并不為當(dāng)時(shí)的人普遍接受。中心； 2。天文學(xué)的發(fā)展期 ? 哥白尼 ： 太陽中心說，發(fā)展的起點(diǎn)（首次揭示真實(shí)） ? 第谷（ 天文學(xué)導(dǎo)論 I： 天文學(xué)基礎(chǔ) 第 1講 天文學(xué)發(fā)展史 第 2講 光與天文望遠(yuǎn)鏡 第 3講 天體的視運(yùn)動(dòng) 天文學(xué)導(dǎo)論 第 1講
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