[最新]4-1狭义相对论的基本原理-2.ppt

一、伽利略变换;二、经典力学的相对性原理relativity principle of mechanics;三、经典力学的绝对时空观;2、长度：;不同惯性系中电磁规律是否相同? 如果不同，则必然导致各惯性系不等价——应存在一个特殊的惯性系（以太）， 没找到！ 如果相同，则坐标变换后方程组的形式应保持不变。;物理学界大为震惊: 实验结果与伽利略变换乃至整个经典力学不相容。 为了在绝对时空观的基础上统一说明这些实验结果，洛伦兹等人提出各种假设，但都没有成功。 ;五、狭义相对论的基本原理-两个基本假设(Postulates);2）、光速不变原理与伽利略的速度相加原理针锋相对，否定了伽利略坐标变换，动摇了绝对时空观和经典力学体系。;3）、尊重事实，实践是检验真理的标准 光速不变是在实验基础上提出的，并不断被实验证实。 牛顿力学定律是经过长期实践检验的，它应是新坐标变换式和新的力学规律在一定条件下的近似。;洛伦兹，H．A．(Hendrik Antoon Lorentz,1853～1928)， ;1、洛仑兹变换及其逆变换;3、推导;由于两个坐标系只在x方向具有相对运动;由（3）x’＝0时: Ax=-Bt, dx/dt=－B/A=v 由（3）x＝0时: x’=Bt, t’=Dt, dx’/dt’=B/D=-v 所以 A=D 将（3）（4）代入（2）式得： ;结果 坐标变换式;4、洛仑兹坐标变换的特点;正变换;闵可夫斯基的四维时空;4-1、在 K 系中观察到两个事件发生在空间同一地点，第二事件发生在第一事件以后2s，在另一相对K 系运动的 K`系中观察到第二事件是在第一事件事件3s之后发生的， 求在 K`系中这两个事件的空间间隔。;4-2、 乙乘飞行器相对甲沿x轴作匀速直线运动。甲测得两个事件的时空坐标为x1=6?104m ， y1=z1=0 ， t1=1 ?10-4 s ； x2=12 ?104m， y2=z2=0， t2=2?10-4 s，如果乙测得这两个事件同时发生于t′ 时刻，求：1 乙对于甲的运动速度是多少？ 2 乙所测得的两个事件的空间间隔是多少？;2 由洛仑兹变换;§ 4-2、洛仑兹速度变换Velocity transform of relativity;2、速度逆变换式;例4-3：在地面上测到有两个飞船a、b分别以+0.9c和-0.9c的速沿相反的方向飞行，如图所示。求：飞船a相对于飞船b的速度有多大 ;例4-4：设想一飞船以0.90c的速度在地球上空飞行， 如果这时从飞船上沿速度方向抛出一物体，物体相对飞船速度为0.90c 。问：从地面上看，物体速度多大？;洛仑兹变换表明： 还可推出两个惯性系之间物体加速度的变换关系，即—— vc，??0、? ?1，洛伦兹变换化为伽利略变换。低速情况下，相对论时空观可由绝对时空观替代。;§4-3 狭义相对论的时空观;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.;K;K;1、K’系同时、不同地;结论：;(4).由相对论光速不变原理，自然界中光速最快，于是;例、地球上, 在甲地x1处 时刻t1 出生一小孩 小甲 在乙地x2处 时刻t2 出生一小孩 小乙 两小孩的出生完全是两独立事件。;运 动 的 钟 走 得 慢;;设 t = t = 0 时刻，O 处的闪光光源发出一光信号;; 在不同惯性系中测量给定两事件之间的时间间隔，测得的结果以原时最短。;*;双生子佯谬 twin paradox（时钟佯谬）; 又，运动是相对的，可以看成地球运动，飞船不动，结果，地球上一年，在静止的飞船上是50年，21岁的 Jim 迎来的是70岁的 Tim，到底谁年轻？;