狭义相对论时空观16-3速度变换公式.pptVIP

长度的测量和同时性概念密切相关．棒沿轴对系静止放置,在系中同时测得两端坐标16.2.2长度的相对性—长度收缩则棒的长度为固有长度l0：物体相对静止时所测得的长度问:在S系中测得棒有多长?第十六章狭义相对论基础设:在S系中某时刻t同时测得棒两端坐标为x1、x2，则S系中测得棒长l=x2-x1,l与l0的关系为：得S系中的长度第十六章狭义相对论基础v讨论1长度收缩效应：在惯性系中观测，运动物体在其运动方向上的长度要缩短，ll0即动尺变短。固有长度l0（原长）最长。测长：在某一参考系中沿运动方向同时发生的两个事件的空间间隔(记为l)。固有长度测量：即静止物体长度（记为l0）的测量，对测量的先后次序没有要求，可以不同时测量物体两端的坐标。2长度的测量第十六章狭义相对论基础4长度收缩效应纯属时空的性质，与在热胀冷缩现象中所发生的那种实在的收缩和膨胀是完全不同的。5如将物体固定于系,由系测量,同样出现长度收缩现象。结论长度具有相对意义3长度收缩效应只发生在物体运动的方向上，在垂直方向上不收缩。这常说成是纵向收缩，横向不收缩。运动物体长度的测量：同时测定物体两端的坐标，差值即为测长l，即物体的长度。第十六章狭义相对论基础*例1设想有一光子火箭，相对于地球以速率直线飞行，若以火箭为参考系测得火箭长度为15m，问以地球为参考系，此火箭有多长？火箭参照系地面参照系第十六章狭义相对论基础第十六章狭义相对论基础例2长为1m的棒静止地放在平面内，在系的观察者测得此棒与轴成角，试问从S系的观察者来看，此棒的长度以及棒与Ox轴的夹角是多少度？设系相对S系的运动速度解在系第十六章狭义相对论基础第十六章狭义相对论基础在S系16.2.3时间的相对性—时间延缓(图2)第十六章狭义相对论基础考察系观测两事件：B发射光信号接受光信号时间间隔系同一地点B发生两事件问:在S系中测时间间隔是多少?原时（固有时间）：在一参考系中，同一地点发生的两事件的时间间隔。第十六章狭义相对论基础在S系中观测两事件：发射和接受光信号第十六章狭义相对论基础狭义相对论基础狭义相对论基础狭义相对论基础狭义相对论基础*******************§16.2狭义相对论的时空观第十六章狭义相对论基础第十六章狭义相对论基础16.2.1同时性的相对性爱因斯坦指明了时间的测量与同时性之间的密切关系：‘凡是时间在里面起作用的，我们的一切判断总是关于同时的事件的判断’。爱因斯坦：比如我说，“那列火车7点钟到达这里”，这大概是说：“我的表的短针指到7同火车到达这里是同时的事件。”绝对时空观：如果两个事件在某一惯性系中同时发生，则在任何其他惯性系中观测，这两个事件也一定同时发生。绝对时空观结论是同时性的绝对性第十六章狭义相对论基础同时的相对性（图1）事件1:车厢后壁接收器接收到光信号事件2:车厢前壁接收器接收到光信号第十六章狭义相对论基础设：S′系中两处发生两事件,时间间隔为，问S系中这两事件发生的时间间隔是多少？第十六章狭义相对论基础系(车厢参考系)事件1事件2时间间隔空间间隔S系(地面参考系)第十六章狭义相对论基础由洛伦兹变换事件2事件1时间间隔空间间隔在一个惯性系同时发生的两个事件，在另一个惯性系是否同时?----不同时----不同时同地不同时2同时不同地1讨论----同时同时同地3----不同时不同时不同地4----同时第十六章狭义相对论基础结论同时性具有相对意义沿两个惯性系相对运动方向，不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中是同时的，在另一惯性系中观察则不一定同时，所以同时具有相对意义。只有在同一地点，同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的。第十六章狭义相对论基础洛伦兹首先导出洛伦兹变换，相对性原理也是由庞加莱首先提出的，但是他们都没有抓住同时性的相对性这一关键性、革命性的思想。洛伦兹和庞加莱都走近了相对论，却没能创立相对论。只有26岁的爱因斯坦敢于质疑人们关于时间的原始观念，坚持同时性是相对的，才完成了这一历史