术语图.PPT

相对论学习目标;狭义相对论原理;三位一体;什么是惯性系钟尺测量网格系统？（为什么相对论必需它？） 如何构建钟尺网格系统？具体地说，如何构建三个空间轴？什么是时钟的同步化？利用光信号如何定量同步？ 什么是时空图？时空图中直线和曲线分别代表什么运动？直线和曲线切线的斜率反映哪个物理量？什么是同地线和同时线？如何从世界线定义事件？ 如何区别和联系钟尺网格系统和时空图坐标网格？你能有意识并熟练地做到“三位一体”——物理实体、术语和图示——分析问题吗？试试几个你感兴趣的问题。 为什么说相对论时空测量的特征是当时当地测量？ ; ;什么是火车思想实验？设计目的是什么？ 如何推出同时的相对性？如何推出相对量（同时差）？ 在上面推导过程中，c+v是否超光速？区别何在？又，和相对论速度变换法则如何区分？ ;反证说明时空均匀性+相对性原理意味着惯性系之间坐标变换是线性变换，预示惯性系之间尺度和时间有膨胀或收缩——因子只依赖于惯性系相对速度。 尺度收缩如何在时空图中体现为延展体切割同时线？为什么是同时线（要求两端同时）？何者为运动长度？何者为静止尺度？ 利用时空图，由同时差公式+相对性原理推导出尺度收缩因子。 类似地，推导出时间膨胀因子?什么是固有时和坐标时？你能轻易区别固有时和坐标时吗？ 为什么尺度收缩和时间膨胀没有破坏相对性原理？; 什么是时空图的长度欺骗性？如何校准？ 牛顿力学时空图中另一递升（boosted）惯性系的时间轴和空间轴如何画？同时线有变化吗？回顾之，为什么说同时相对性是Einstein取得突破的关键？ ;两面核心; 如何从三大效应推出Lorentz boost坐标变换？反之逆推说明了什么？ 如何得出时空距离不依赖于惯性系？ 什么是雷达回波定标？什么是Bondi k分析？什么是k因子？为什么说Doppler频移效应等价于Doppler时间膨胀？纵向和横向有何区别？如何证明广义雷达测距公式不依赖于坐标？ ;第四条原理及其他; 什么是加速观者原理？其作用是什么？如何验证之？ 什么是快速参数rapidity parameter θ？以之表达速度变换公式是什么形式？ 如何透视四维超立方体？;相对论动力学;什么是（瞬时）共动（惯性）系？ 如何定义固有加速度？如何从速度变换公式推导出固有加速度在一般惯性系下表达式？和牛顿加速度比较，纵向和横向各有何变化？ 目前你遇到哪几个固有量与坐标量不同？ 超导加速仪是如何设计做到测量固有加速度的？钟尺网格、雷达回波和加速仪三种测量有何不同特点、原理和用途？ 匀加速运动在相对论中函数形式是什么？和牛顿力学匀加速运动比较有何不同？ ;将牛顿方程改造成Lorentz不变后，各物理量（力、质量和加速度）如何改造？ 质量的本质是什么？有哪3种定义？ 为什么定义能量和动量？ 相对论性的能量和动量与牛顿比较有何变化？相对论性动力学方程与牛顿比较有何变化？;四维形式;矢量;几何法怎么定义Minkowski时空中四矢量？如何分为3类？ 如何由定义得到时空四矢量的标量积的一般计算公式？ 世界线的四维描述相比牛顿三维描述是否增加了一个自由度？为何？ 如何理解四维类时、类空和类光矢量？特别是Lorentz惯性（正交）系的基矢量代表什么意义？ 如何由矢量原型推导在Lorentz boost下的四矢量的分量变换公式？ ;四速度和四加速度;四动量和动力学方程;测量的四维表达式;加速观者;等效原理;自由落体思想 ;引力时间膨胀和引力红移;等效原理;度规理论;度规;物理的时间和空间长度;Schwarzschild时空;测地线方程;如何得到测地线方程？;如何从对称性求解测地线方程？