最深的孤独不是长久的一个人,而是心里没有了任何期望

第六章狭义相对论基础主要内容：狭义相对论的基本假设

相对论时空观洛仑兹变换式相对论性质量和动量相对论性能量相对论性力和加速度间关系/m/47.html在两个惯性系中考察同一物理事件一.伽利略变换设惯性系S和相对S运动的惯性系t时刻，物体到达P点§1力学相对性原理和伽利略变换正变换逆变换速度变换与加速度变换正逆两个都是惯性系是恒量在两个惯性系中二.牛顿的相对性原理在牛顿力学中：力与参考系无关质量与运动无关宏观低速物体的力学规律在任何惯性系中形式相同或牛顿力学规律在伽利略变换下形式不变如：动量守恒定律三、经典力学时空观：长度和时间的测量与参照系无关，且相互独立、互不相关。§2狭义相对论的基本假设一.伽利略变换的困难1)电磁场方程组不服从伽利略变换2)光速C

迈克耳逊-莫雷的0结果3)高速运动的粒子英国物理学家开尔文二.爱因斯坦的狭义相对论基本假设1.一切物理规律在任何惯性系中形式相同---相对性原理2.在任何惯性系中光在真空中的速度都相同

——光速不变原理1）爱因斯坦的相对性理论是牛顿理论的发展讨论一切物理规律力学规律爱因斯坦2）光速不变与伽利略变换与伽利略的速度相加原理针锋相对3）观念上的变革牛顿力学革命性时间标度长度标度质量的测量与参考系无关速度与参考系有关(相对性)狭义相对论力学长度时间质量与参考系有关光速不变(相对性)在火车上分别放置信号接收器发一光信号中点放置光信号发生器爱因斯坦火车地面参考系

1.同时性的相对性--光速不变原理的直接结果，以爱因斯坦火车为例说明§3同时性的相对性时间膨胀（同步钟）研究的问题两事件发生的时间间隔发一光信号事件1接收到闪光事件2接收到闪光发出的闪光光速为同时接收到光信号？？事件1、事件2同时发生事件1、事件2不同时发生事件1先发生处闪光光速也为系中的观察者又如何看呢？1)同时性的相对性是光速不变原理的直接结果2)相对效应(总之；沿两个惯性系相对运动方向发生的两个事件，在其中一个惯性系中表现为同时的，在另一惯性系中观察，则总是在前一惯性系运动的后方的那一个事件先发生。）3)当速度u远远小于c时，两个惯性系结果相同随运动迎着光比早接收到光讨论2.时间膨胀y′x′udutdlM′A′C′C′S′系中，

A′处有光源闪光及时钟C′。M′为反射镜。第一事件：闪光从A′发出第二事件：经发射返回A′y′x′udutdlM′A′C′C′S′系中：S系中：解之，可得：即：时间膨胀（固有时--同一地点发生的两事件时间间隔其最短）或：如：双生子效应例1、一飞船以u=9×103m/s的速率相对与地面匀速飞行。飞船上的钟走了

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s,地面上的钟经过了多少时间？解：飞船的时间膨胀效应实际上很难测出若u=o.998c飞船上招手用0.4秒相差50倍！为固有时例2、带正电的介子是一种不稳定的粒子，当它静止时，平均寿命为2.5×10-8s,之后即衰变成一个介子和一个中微子。今产生一束介子，在实验室测得它的速率为u=0.99c,并测得它在衰变前通过的平均距离为52m,这些测量结果是否一致？解：若用平均寿命t=2.5×10-8s和

u相乘，得7.4m,与实验结果不符。考虑相对论的时间膨胀效应，t′是静止介子的平均寿命，是固有时，当介子运动时，在实验室测得的平均寿命应是：实验室测得它通过的平均距离应该是：uΔt=53m,与实验结果符合得很好。§4长度缩短讨论沿运动方向的长度测量。强调长度两端的坐标必须同时测，尤其在相对被测长度运动的参照系中。同时性是相对的，长度测量必然是相对的。xx′A′B′x1B′A′A′B′固定在x′轴上，长度为l0。求

S系中的长度lS系中:

t1

时刻B′过

x1,t1+t时刻A′过x1

棒速度为u，t1+t时刻B′在

x2=x1+ut处。t是棒的两端相继通过S系中同一点两事件的时间间隔S′系中认为x1点相继通过B′和A′，讨论1、时间膨胀、长度缩短都是相对效应。2、当速度u远远小于c时，两个惯性系结果相同。或：长度缩短，相对静止时测得的长度称固有长度

其最长。据时间膨胀例1、原长为5m的飞船以

u＝9×103m/s的速率相对于地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度是多少？解：差别很难测出。若u=o.98c相差5倍！例2、试从π介子在其中静止的参照系来考虑π