大物 相对论.pptVIP

20世纪初，相对论和量子力学的建立，是物理学史上一场惊天动地的革命。 Albert Einstein (1879 - 1955)摄于1905年, 1921 Nobel 100 Years of Photoemission 千禧之年，加拿大的《环球邮报》请世界各国的读者评选，从公元1001年至今，1000年来对整个世界影响最大的100位名人。 X X’ S S’ v O O’ x1 x2 设在S系中某时刻t同时测得棒两端坐标为x1、x2， 则S系中测得棒长 L= x2 - x1， L与L’的关系为： 缩 短 结论：从对物体有相对速度v 的坐标系中测得的沿速度方向的物体长度L ，总比在与物体相对静止的坐标系中测得的长度（固有长度）L0短。 动尺缩短 注：垂直速度v 方向的长度不变 结论2: 空间间隔具有相对意义 三. 时间的膨胀 (动钟变慢) X S S’ v O O’ x’ X’ t1’ t2’ 设: S’系中固定地点X’处发生某个事件,在S’系中测得此事件开始于t1’时刻,结束于t2’时刻,其时间间隔为 称为固有时间 在S系中观测,该过程所经历的时间为 (在相对于过程发生的地点为静止的参照系中测得的时间间隔为称为固有时间) X S S’ v O O’ x’ X’ t1’ t2’ 讨论：1. 时间膨胀 2. 运动的钟变慢了。 高速飞行的 介子寿命延长,为时间的膨胀提供了有力的证据。 如： 3. S’ 系中的观测者,同样会观测到S系中的钟走慢的现象 X S S’ u O O’ x’ X’ t1’ t2’ 结论3: 时间间隔具有相对意义 结论：从对于发生事件的地点作相对运动的坐标系中所测得的时间 ? ，总比从相对静止的坐标系中测得的时间（固有时间）?0 要长。 动钟变慢 2.绝对性: 时空次序不会颠倒。 1.相对性: 物质运动的描述和时空的量度 具有相对性。 四. 相对性与绝对性 例： S’系以速度v=0.6C相对S系沿x轴正方向运动， S系中有一根米尺，固定在x轴上,其两端各装一手枪。固定于S’系中的x’轴上有另一根很长的刻度尺。当后者从前者旁边经过时，S系的观察者同时扳动两枪，使子弹在S’系中的刻度尺上打出两个记号。求在S’系尺上两记号之间的刻度值。在S’系中观察者将如何解释此结果。 X’ S S’ v O x1 x2 O’ X X’ S S’ v O x1 x2 O’ X 二事件: S系 (x1,0,0,t1) (x2,0,0,t2) t1=t2=t S’系 (x’1,0,0,t’1) (x’2,0,0,t2’) t’1?t’2 X’ S S’ v O x1 x2 O’ X S’系中认为：2端开枪事件先发生，在S’系再向前运动了一段时间后，1端才开枪，故记号的间隔大于1米。 解释 ： §17-4 狭义相对论动力学基础 一. 相对论质量和动量 经典力学： 质量与运动（参考系选择）无关。 狭义相对论：质量与运动（参考系选择）有关。 1. 质量 质速关系 Einstein’s relativity theory teaches us that an object moving at the Speed of light should have an infinite energy. m0 静（止）质量：物体相对参考系 静止时的质量。 m （运）动质量：物体相对参考系 运动时的质量。 v 物体相对参考系（观测者）的速度。 质速关系 * 第十七章 狭义相对论基础 THE SPECIAL THEORY OF RELATIVITY 本章基本要求 1. 理解伽里略变换及其绝对时空观。 2. 理解狭义相对论的两条基本原理，掌 握洛伦兹变换及相对论的时空观。 掌握狭义相对论动力学的几个重要结 论， 学会其应用。 20世纪三大发现: 相对论 量子论 DNA 结构 广义相对论指出， 时空曲率将产生引力。 薛定谔 (1887-1961) 奥地利人 创立量子力学 用STM针尖移动的铁原子 E=mc2 2005 国际物理年 Nobel Prize in Physics 2005 “for his contribution