狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换.pptVIP

洛伦兹变换（Lorentz transformation）是观测者在不同惯性参照系之间对物理量进行测量时所进行的转换关系，在数学上表现为一套方程组。洛伦兹变换因其创立者——荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹而得名。洛伦兹变换最初用来调和19世纪建立起来的经典电动力学同牛顿力学之间的矛盾，后来成为狭义相对论中的基本方程组。 在相对论以前，H.A.洛伦兹从存在绝对静止以太的观念出发，考虑物体运动发生收缩的物理过程得出洛伦兹变换 。在洛伦兹理论中，变换所引入的量仅仅看作是数学上的辅助手段，并不包含相对论的时空观。 爱因斯坦与洛伦兹不同 ，以观察到的事实为依据，立足于两条基本原理：相对性原理和光速不变原理，着眼于修改运动、时间、空间等基本概念，重新导出洛伦兹变换，并赋予洛伦兹变换崭新的物理内容 。在狭义相对论中，洛伦兹变换是最基本的关系式，狭义相对论的运动学结论和时空性质，如同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等都可以从洛伦兹变换中直接得出。 爱因斯坦错了吗？——试析OPERA实验测量到中微子大于光速传播的结果 报告人：季向东　教授　上海交通大学物理系　　　　上海交通大学讲席教授、物理系系主任 报告时间：2011年9月27日(星期二) 下午 15:00 pm 　　最近，意大利国家地下实验室的OPERA实验发表了一个令人不安的实验结果，能量大约是15GeV 的中微子从瑞士日内瓦飞行到意大利国家地下实验室（距离730公里）比真空中的光快了大约60纳秒。这个结果如果是对的话将开辟新的基础物理研究方向。这个报告将分析OPERA实验，并介绍对超光速运行的一些理论见解。 欧核中心确认中微子并未超过光速2012-03-19 09:26:00??来源：光明网 2011年9月，欧核中心OPERA实验团队宣布，他们发现中微子超过了光速。这挑战了爱因斯坦狭义相对论，一度搅动了物理学界一池静水，更几乎轰动了世界。然而今年2月的一次重新测试则表明，该实验可能存在两处问题――GPS同步没有纠正好，以及连接GPS和原子钟的光缆没接好，出现了松动。 美国福克斯新闻网在第一时间报道这则消息时，给出标题为《爱因斯坦可高枕无忧》。文章调侃道：“现在爱因斯坦在他的坟墓里可以松一口气了，中微子毕竟没能跑得比光快。”而“OPERA团队也已极其不好意思地承认了可能是根出故障的光缆导致了误差的产生”。 去年欧核中心的OPERA中微子实验本来目的是要验证中微子形态的转换（即中微子振荡），但这个实验的副产品――中微子速度的测量，却引来了更大的轰动。如今该事件已盖棺定论，只能说：“超光速”这个副产品实在让人有点伤不起。 　　欧核中心项目负责人贝尔托卢奇则有点替OPERA团队抱不平：“不管这结果变成了什么样，OPERA团队都曾为了完善科学的公正，开放了其测量数据并接受了广泛的监督。” * 第7章 相对论 7-1\2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换 * 爱因斯坦的哲学观念：自然界应当是和谐而简单的. 理论特色：出于简单而归于深奥. Albert Einstein ( 1879 – 1955 ) 20世纪最伟大的物理学家, 于1905年和1915年先后创立了狭义相对论和广义相对论, 他于1905年提出了光量子假设, 为此他于1921年获得诺贝尔物理学奖, 他还在量子理论方面具有很多的重要的贡献 . 一　狭义相对论的基本原理 1）相对性原理：物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达形式 . 2）光速不变原理： 真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择. 关键概念：相对性和不变性 . 相对性原理是自然界的普遍规律. 所有的惯性参考系都是等价的 . 伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符 . 说明同时具有相对性，时间的量度是相对的 . 和光速不变紧密联系在一起的是：在某一惯性系中同时发生的两个事件，在相对于此惯性系运动的另一惯性系中观察，并不一定是同时发生的 . 二　洛伦兹变换式 * 设 ： 时， 重合 ; 事件 P 的时空坐标如图所示 . 长度的测量是和同时性概念密切相关. 正变换 逆 变 换 光速在任何惯性 系中均为同一常量 ， 利用它将时间测量与 距离测量联系起来 . * 1） 与 成线性关系，但比例系数 . 2） 时间不独立， 和 变换相互交叉.