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 狭义相对论浅说

狭义相对论浅说时光,每想起这个词都有种要对古人顶礼膜拜的冲动。难道古人在很久之前就知道时和光有什么必要的联系吗?某个地方,一个十岁的孩子在期望星空,不断的遐想。如果我的速度与光一样会怎么样?我会看到光变成一个个波吗?直觉和麦克韦斯方程组可以知道,这是不可能的。如果一辆车以光速行驶会怎么样?会坏的,众人答道。他没理睬。如果一辆车以光速行驶,出发点有一块表,则表上反射上光将不能追上这辆车,车上的人只能看到出发那一刻日表的示数。对他来说,时间就像停止了一样。这一思考过程在这个十岁的孩子脑海里迅速的完成了。这孩子将来肯定不一般。十年后,1905年6月。记住这个时间,它很伟大,可以说有划时代的意义,甚至能与1687年7月牛顿的《自然哲学的数学原理》出版相提并论。十年前那个小孩子已经满腹经纶了。这年,他一口气发表了6篇论文,具有划时代的意义。《关于光的产生和转行的试探性观点》;《分子大小的新测定方法》;《热的分子运动论所要求的静液体中具浮粒子的运动》;《论动体的电动力学》;《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》;《布朗运动的一些检视》。1905年6月这就是如雷贯耳的相对论诞生之时,从此开创了现代物理。与量子力学并称为现代物理的两大支柱。鄙人不才,在此和大家讨论一下较易懂的狭义相对论吧!(一)、光光对大家来说都不陌生,平时生活中经常见到光,也可以说我们平时见到的一切,都是光。都是物体反射的光进入了我们的眼睛。光的传播需要时间吗?不需要。这个回答似乎很满足观测。灯一开,整个屋子就亮了。这似乎都是在同一时刻发生的。我们的前人大都同意这个观点,甚至,著名物理学家、数学家开普勒、笛卡尔也是这么认为的。但大家都知道光的传播是需要时间的。证据如下:我们看到的太阳是8分钟之前的太阳,见到的月亮是1.3秒之前的月亮,见到一英里外的建筑是5微秒之前存在的,即使你在我一米之前,我看见的也是3纳诺秒前的你。我们所见的一切都是过去。——是不是有种淡淡的忧伤。——摘自百度贴吧可见,光的传播需要时间,即光是有速度的。只是光的速度很快罢了。伟大的物理学家伽利略也是这么想的。因此他进行了最早的光速测定实验。两个人在两个山头上,一个人举起灯,另一个人见到后立即也举起灯。用时间除以两倍两山的距离就可以了。光太快了以至于这个实验根本行不通。但这拉开了对光速测量的序幕。1676年,科学家惠更斯用天文学家罗曼的方法,第一次计算出了光速:214000000m/s,相差较大。现代物理学家用同样的方法,在校正了各种误差后,得到298000000m/s,相差不太大了。1849年,斐索,齿转法,315000000m/s。1850年,傅科改进了斐索的实验,改用平面镜和透锐,298000000m/s。1856年,R.科尔劳斯、W.韦伯联立解麦克韦斯方程组。光速等于静电单位电量与电伏单位电量之比,3.104*106。1958年,弗鲁姆,公示C=λV,299792.5±0.1km/s。1983年10月21日,国际计量大会定义光在真空中每秒传播长度为1/299792458米,即C/s。从此,光速成了定义值,不必再劳烦各大物理学家测量了。为什么要用光速规定长度?运动是相对的,那这个光传播的路程是以谁为参照物的呢?这个问题,还要回到光是什么上去。光是一种微粒,还是一种波。这是在以前被争论了很久的问题。到现在公认的是光有波粒二象性,即在瞬间时可以把它作为光量子,在一段时间内则可当成一种电磁波。但当时人们对于电磁波了解甚少,故将光认为是机械波,在拼命的寻找介质。当时最流行的是以太说。认为宇宙中充斥着一种能传播光波的弹性物质。而且以太还能传播力。而且绝对静止,可以作为一切运动的参照系。这么多的优点让以太受到了很多物理学家的青睐。很多物理学家想用实验证明以太的存在。呃...这不太好为。要不...从光下手吧!1887年,阿尔贝特·迈克尔逊做了一个实验,可是一个十分重要的实验,却是有心栽花花不开,无心插柳柳成荫。它的原本目的是为了测定地球在以太中的运动速度。有一个光源,称它为S,发出一束光,照到一个半透明的镜子上,之间夹角为135°,被分成1,2两部分,1被反射到光屏上,2则垂直照到平面,之后垂直反射回来,又被那个半透明的镜子反射到平面镜上(垂直),又被反射回来透过那个半透明的镜子与1挨在一起照在光屏上。由于两光有相位差,故会发生干涉,产生一个十分漂亮的条纹。之后转动实验器材,观察现象。因为地球是在以太中运动的故在地球上就一定有一股“以太风”吹来,其风速等于地球在以太中的运动速度。若光是以以太为介质传播,则定会受其影响速度变化。当转动时,由于光速的方向与地球运动速度方向的相对位置发生了变化,则两光的相位差也会变化,则干涉波纹也会变化。道过其变化就可以计算出地球在以太中的运动速度。嗯,看上去很科学,就

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