狭义相对论胡版.pptVIP

例. 在参照系S中，有两个静止质量都是mo的粒子A、 B，分别以速度 运动。相碰后合 在一起，成为一个静止质量为Mo的粒子。求Mo ？ 解： 设合成粒子的速度为 由动量守恒： 粒子是一维运动： ∵ mA=mB , 由能量守恒：MC2= mAC2+mBC2 则得： mAv-mBv=Mu ∴ u= 0 即合成粒子是静止的 39 =Mo * 前言： 沉醉于对牛顿定律及麦克斯韦方程组的欣赏之中 19世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 Maxwell方程。另外还找到了力、电、光、声----等都遵循的规律---能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。 正于是1900年英国物理学家开尔文在瞻望20世纪物理学的发展的文章中说到： “但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，----” “在已经基本建成的科学大厦中，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。” --开尔文-- 这两朵乌云是指什么呢？ 热辐射实验 迈克尔逊- 莫雷实验 量子力学的诞生 相对论问世 经典物理 量子力学 相对论 微观领域 高速领域 一首闻名的诗  自然和自然规律  隐藏在黑夜之中， 上帝说“让牛顿降生吧”， 一切就有了光明； 但是，光明并不久长， 魔鬼又出现了， 上帝咆哮说：“嗬！ 让爱因斯坦降生吧”， 就恢复到如今这个样子。 第七章 狭义相对论基础 7－1 经典力学时空观 经典力学的时空观出现了问题 一、惯性系 凡牛顿定律成立的参考系 地球，相对地球静止或相对地球做匀速直线运动的物体 二、伽利略变换 同一运动在不同参考系中的描述结果是不相同的 伽利略变换就是两个相对做匀速直线运动的惯性系对同一运动描述结果之间的变换关系。 设有两个惯性系 在某一时刻发生事件P 伽利略时空 坐标变换 逆变换： 伽利略变换集中全面地反映了经典力学的时空观 则由伽利略变换知： 伽利略 时空坐 标变换 空间间隔与参考系的运动状态无关，空间间隔是绝对的 同样： 时间间隔也与参考系的运动状态无关，时间间隔是绝对的 经典力学的时空观： 绝对时空观 同时性是绝对的 空间间隔是不变量 时间间隔是不变量 时间空间彼此独立、互不相关 自然界存在着与物质运动无关的、彼此独立的“绝对时间”和“绝对空间” 对时间t求导： 对时间t求导： 在相对运动的惯性系中观察同一质点的加速度是相同的 质量和力在牛顿力学中被认为是恒量 对于一切惯性系，牛顿定律及其他力学定律都保持相同数学形式，具有伽利略变换不变性 牛顿力学相对性原理： C 这些概念都是人们在低速条件下生活在头脑中 的反映。 时空的绝 对的观念！ 根子： X X’ 宇宙间存在一特殊的参照系---以太参照系，在这个参照系中光速是C，其它惯性系中将测出不同的光速。 §7--2狭义相对论的基本原理和洛仑兹坐标变换 迈克尔逊--莫雷（Amichelson--Morley）实验。其实验大致思路 是：光对以太的速度为C，地球在以太系中运动 u C u C S M1 M2 G1 G2 L 当M2移动半个波长时 视场中将看到 一条条纹移过。 迈克耳孙干涉仪 设地球相对“以太”以速度v自左向右运动 时间差为： 产生干涉条纹 将实验装置顺时针旋转90度 时间差发生改变，光程差也发生改变，干涉条纹发生移动。 但实验结果并没有看到预期的条纹移动 光沿任何方向的传播速度都相等 这意味着经典物理学出了问题，意味着什么绝对时间、绝对 空间、伽利略变换等等都是胡言乱语。就像一朵乌云一样遮 住了物理学晴朗的天空。 在这种情况下就看谁能冲破传统思想的束缚，就能在大量的实验事实面前创建新的理论。 爱因斯坦（Albert Einstein 1879---1955 ） 他说：“时间、空间人们都说弄清了，不再研究，我从小就没有弄懂，长大以后就继续究。就研究出相对论” 。 相对性原理----一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系，对于描写一切物理规律都是