相对论2014s-1.pdf

爱因斯坦（Einstein ） 现代时空观的创始人 二十世纪的哥白尼 作业：练习6 1 第6章狭义相对论基础 … … … … … （1564-1642） （1642-1722 ） （1831-1879） （1879-1955） 电磁学 相对论 量子力学 力学 热力学 1600 1700 1800 1900 2000 2 第6章狭义相对论基础 到十九世纪下半期，经典物理建立起了了三大理论体系 牛顿定律为基础的机械运动理论 统计物理与热力学为基础的热运动理论 麦克斯韦为基础的电磁运动理论 经典物理发展到了顶峰，有名的英国的物理学家开尔文在一篇 题为“展望二十世纪物理学前景”的文章中宣称，物理学的大厦 已经建成，后辈的物理学家只要做些修补工作就可以了。 然而，在十九世纪末二十世纪初期，物理学有了三个重大发 现即x射线的发现、电子的发现、物质放射性的发现。从此人 们对物质世界的认识进入到微观领域。在微观领域中，实验事 实与经典理论发生了尖锐的矛盾，例如黑体辐射现象、迈克尔 逊－莫雷实验等等。开尔文在同一文章中又说“在物理学晴朗 天空远处，还有二朵小小的令人不安的乌云”。 3 第6章狭义相对论基础 为了解决微观领域实验结果与经典物理理论之间的尖锐矛 盾，具有革新精神的、辨证唯物主义的一批年轻的物理学家例 如普朗克、波尔、爱因斯坦、德布洛意等，他们敢于突破经典 理论的束缚，提出了一套全新的理论，最后导致了近代物理的 诞生。 1900年普朗克在研究黑体辐射时，提出了量子理论，指出能 量不是连续的，自然界中存在能量的最小单元，物质吸收或者 辐射的能量时此最小单元的整数倍。 1905年爱因斯坦提出狭义相对论后来发展为广义相对论。 相对论和量子论成为近代物理二大理论支柱，在此理论基 础上人们逐渐扬弃旧的观点，近代物理开始迅速发展。近代物 理的迅速发展不仅在理论上获得了极大的成功和突破，而且导 致科学技术方面的重大革命，例如原子弹、氢弹研制成功、核 能的开发、激光、半导体、大规模集成电路、光纤通讯、计算 机等得到了日新月异的发展。 4 第6章狭义相对论基础 牛 顿 力 学 19世纪后期，经典物理学的三 麦克斯韦电磁场理论 大理论体系使经典物理学已趋 热力学与经典统计理论 于成熟。 两朵小乌云 迈克耳逊——莫雷“以太漂移”实验 黑体辐射实验