第五章 相对论-变换的人生参考系.ppt

参考系和坐标系 在不同的参考系、坐标系中，物体的运动形式和状态也不尽相同。 在自然科学中参考系选得好，会使问题大大简化 人生参考系 在生活中也是这样，事物总是相对的，就看和谁去比较。 “生活累，一小半源于生存，一大半源于攀比。” 苦恼的来源 一位老奶奶有两个女儿，都在做生意，大女儿卖鞋，二女儿卖伞。老奶奶天天都愁眉不展，因为她担心如果第二天是晴天，二女儿的伞会卖不出去；如果第二天是雨天，大女儿的鞋就卖不出去了。 幸福的来源 一个坐在火车窗口座位的老人，不慎将一只刚买来的鞋子掉到了窗外。老人不假思索地将另一只鞋也扔了出去。同行的人非常纳闷，问他为什么还要把第二只鞋再丢掉。老人淡淡一笑，说：“掉下去的那只鞋已经不可能捡回来了，剩下的一只鞋也不能穿，我把它尽快地扔出去，好让捡到它们的人拥有一双。如果我留着，只能是一人一只，那鞋子也就没有价值了。”坐在周边的人们都对这位豁达的老人肃然起敬。 人生参考系 相对论 究竟有一个绝对速度？还是有一个绝对时间？ 什么是时间？主观意识？ 绝对客体？ 子在川上曰：“逝者如斯夫”。 时间是对一连串事件（场景）的演变的“观测”。 而这种演变的（绝对）速度就是光速C。 以太风 思考 如果你是爱因斯坦，你由迈克尔逊的以太测量实验能得到什么结论？ 爱因斯坦思想的伟大性在于他敢于突破“先验”思维 由中国近代历史思考“先验”思维对我们创造精神的影响，你有何启示？ 狭义相对论 动尺缩短 动钟放慢 动质增大 视频推荐 改变世界的方程——E=mc^2 质能方程对人生的启示 能量是质量的终极体现。但物体的质量充分释放需要以具有极大速度（动力）为前提 人遇到生命危险时，本能反应出的能力就比平时大很多 我们每个人都有很多没有释放的能量。正是爱因斯坦的方程告诉我们物质储存着巨大的能量，人类才制造出核武器和核能发电，核能动力等。那么我们如果知道自己也潜伏着很大的能力呢？我们也该自觉地去开发它吧！我们为什么不能在职员的位置上开发出我们在老总的位置上才有的能力呢？ 双生子佯谬 如何看待相对论下的时空观？ μ子回到地面 我们能够探测到于大气层上层产生的μ介子。如果没有时间膨胀，那些μ介子在未到达地面之前就已经衰变了 “绝对”的“相对论” “没有引力作用”的“引力论” 把引力场归结为物体周围的时空弯曲，把物体受引力作用而运动，归结为物体在弯曲时空中沿短程线的自由运动 假如有两个质量很大的钢球，按牛顿的看法，它们因万有引力相互吸引，将彼此接近。而爱因斯坦的广义相对论则并不认为这两个钢球间存在吸引力。它们之所以相互靠近，是由于没有钢球出现时，周围的时空犹如一张拉平的网，现在两个钢球把这张时空网压弯了，于是两个钢球就沿着弯曲的网滚到一起来了。这就相当于因时空弯曲物体沿短程线的运动。 弯曲的时空与人生 由于引力作用，时空在大质量物体附近发生扭曲 配偶，亲人，同学，同事，朋友等等都是一个个影响我们人生的引力场，都在或多或少地“弯曲”着我们的生活空间。我们的人生轨迹是与这一个个“引力场”分不开的。 人生比没有生命的宇宙要复杂得多！至少宇宙的引力场没有什么好坏之分。而影响我们生活空间的“引力场”则是良莠不齐。 变换的人生参考系 好人与坏人： 见义勇为与不守纪律 思考 如何利用美学三性（简洁、普遍、对称）来看待爱因斯坦的相对论理论 “亲贤臣，远小人” 二．动尺缩短 S系甲测 系乙测 （乙同时测两端） S/ S V O/ 乙 0 x1 x2 Δx/ x X/ 甲 三．动钟变慢 1．双生子佯谬 2．μ子回到地面 3．1971年美国空军的双机时钟实验 A:to B:t (假设摆速不变) 不同速度运动的物体都有不同的自身的时间概念 设想有两个孪生兄弟甲和乙，甲乘飞船作太空旅行，乙留在地面等待甲。甲所乘坐的飞船在极短的时间内加速到速度v（速度v接近光速c）。太空飞行期间所度过的时间。则当甲作高速太空旅行，返回时会发现乙比甲变老了。以上情形还可以换另一个角度来考察。即对于乘坐太空飞船的甲来说，甲在飞船上静止不动，甲看到乙在极短的时间内朝相反的方向加速到速度v，然后乙以速度v作匀速直线飞行 ,这样，在甲乙会面时，甲比乙变老了 . 大学课本中对惯性系的定义是这样的：凡是适用牛顿运动定律的参考系，叫做惯性参考系 如果你是太空旅行后回到地面的甲，想象对你的太空旅行，以及地面的一切的感受 如果地面的乙，想象对这些年风雨历程，以及甲短暂一周的感受 看来西游记里说的天上一天 人间一年还是很有道理的 1971年，哈菲尔(Hafele)和凯廷(Keating)完成了飞机载原