151,2,3,5伽利略变换关系牛顿力学相对性原理遇到的的困难.ppt

系同一地点 B 发生两事件 在 S 系中观测两事件 发射一光信号 接受一光信号 时间间隔 B 固有时间 ：同一地点发生的两事件的时间间隔 。 时间延缓 ：运动的钟走得慢 。 固有时间 狭义相对论的时空观 （1） 两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有意义。 （2）时－空不互相独立，而是不可分割的整体。 （3）光速 c是建立不同惯性系间时空变换的纽带。 （3） 时， . （1）时间延缓是一种相对效应 。 （2）时间的流逝不是绝对的，运动将改变时间的进程。（例如新陈代谢、放射性的衰变、寿命等 。） 注意 例2 设想有一光子火箭以 速率相对地球作直线运动 ，若火箭上宇航员的计时器记录他观测星云用去 10 min , 则地球上的观察者测得此事用去多少时间 ？ 运动的钟似乎走慢了。 解 设火箭为 系、地球为 S 系 （1）相对论动量 当 时 一　动量与速度的关系 （2）相对论质量 静质量 ：物体相对于惯性系静止时的质量 。 在不同惯性系中大小不同 。 C 按照狭义相对论原理和洛伦兹变换的要求 二　狭义相对论力学的基本方程 当 时 相对论动量守恒定律 当 时 常矢量 常矢量 若 ，则相对论动量守恒 经典动量守恒 。 三　质量与能量的关系 相对论质能关系 静能 ：物体静止时所具有的能量。 质能关系预言：物质的质量就是能量的一种储藏。 * * 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 * * 15 – 2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 * * 15 - 3 狭义相对论的时空观 * * 第十八章狭义 相对论 15 - 5 相对论性动量和能量 * * 狭义相对论内容提要 * 一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 对于任何惯性参照系 , 牛顿力学的规律都具有相同的形式, 这就是经典力学的相对性原理 。 问：相对于不同的参考系 , 经典力学定律的形式是完全一样的吗 ？ 牛顿力学的回答: * 伽利略变换 当 时 与 重合 位置坐标变换公式 经典力学认为：（1）空间的量度是绝对的，与参考系无关；（2）时间的量度也是绝对的，与参考系无关 。 * 加速度变换公式 伽利略速度变换公式 在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式。 * 问：相对于不同的参考系 , 长度和时间的测量结果是一样的吗? 绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关 , 长度和时间的测量是绝对的. 二 经典力学的绝对时空观 注 意 牛顿力学的相对性原理， 在宏观、低速的范围内，是与实验结果相一致的 。 绝对时间: 所有惯性系有统一的时间。 绝对空间：空间与运动无关，空间是绝对静止的。 “绝对的真实的数学时间, 就其本质而言, 是永远均匀地流逝着, 与任何外界无关。” “绝对空间就其本质而言是与任何外界事物无关的，它从不运动, 并且永远不变。” 牛顿的绝对时空观 牛顿力学的相对性原理 实践已证明 , 绝对时空观是不正确的。 问：对于不同的惯性系，电磁现象基本规律的形式是一样的吗 ？ 真空中的光速 对于两个不同的惯性参考系 , 光速满足伽利略变换吗 ？ 三 光速依赖于惯性参考系的选取吗? 球投出前 结果:观察者先看到投出后的球，后看到投出前的球。 试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达到观察者所需要的时间。 (根据伽利略变换) 球投出后 迈克耳孙 － 莫雷实验 为了测量地球相对于 “以太” 的运动, 1881年迈克耳孙用他自制的干涉仪进行测量, 没有结果。 1887年他与莫雷以更高的精度重新做了此类实验,仍得到零结果, 即未观测到地球相对“以太”的运动 。 .人们为维护“以太”观念作了种种努力， 提出了各种理论 ，但这些理论或与天文观察，或与其他的实验事实相矛盾，最后均以失败告终 。 实验结果 未观察到地球相对于“以太”的运动.