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普通物理讲义1-5_50850401普通物理讲义1-5_50850401
普物 1 讲义(2005)
第七章 狭义相对论基础 不满足力学相对性原理。
突出体现——光在真空中传播定律: 光在真空中的光速为常
数 C,与传播方向、光源的运动无关,与惯性系的选择无关
迈克尔逊—莫雷(MichelsonMorley) 的光波干涉实验(迈克
十九世纪末到二十世纪初, 物理学发生了彻底的革命性的创
尔逊在 1881 年,迈克尔逊和莫雷一起在 1887 年做)明确无
新和变革, 从古典物理学发展为近代、现代物理学, 建立起
误地证实,在地球上真空中光速是与方向无关的常数。
相对论和量子理论. 这在整个自然科学史上都是前无古人后
3 爱因斯坦相对性原理与光速不变原理——
无来者.
100 年前, 1905 年, 爱因斯坦发表了 4(?)篇论文, 提出了狭义 狭义相对论的基本原理
相对论、光量子论、气体动理论等, 成为二十世纪初物理学 爱因斯坦分析了所有的实验事实后认为,它们已确切无疑地证实电磁理
辉煌成就的标志. 论、真空光速不变原理是正确的,满足相对性原理,错误的是经典力
于是, 2005 年成为国际物理年, 记念百年物理的辉煌 学,古典时空观。
两条基本假设作为狭义相对论的基础:
(1)狭义相对性原理(爱因斯坦相对性原理):一切物理规律
§1 狭义相对论的基本原理 对所有惯性系都相同,不存在任何一个特殊的惯性系。
(2)光速不变原理:在任何惯性系中,光在真空中的光速都相
相对论以相对性原理为基础, 并以之为名
同, 即光在真空中传播定律满足相对性原理
与此对应的是新的时空观;惯性系之间的坐标变换为洛仑兹
1 古典力学时空观.力学相对性原理
变换;电磁学理论具有洛仑兹变换下的协变性,即满足狭义
古典力学时空观: 空间和时间彼此无关,相互独立;与物质无 相对性原理;牛顿力学在洛仑兹变换下不协变,不满足狭义
关;长度和时间间隔大小都是绝对的。 相对性原理,必须加以修改。
一切物理规律都满足相对性原理。一切新发现的、新建立的
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物理定律首先必须满足狭义相对性原理。
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