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牛顿力学的局限性和相对论的初步一牛顿力学的局限性1.牛顿力学的成就牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律万有引力定律

牛顿力学在宏观、低速、弱引力的广阔领域取得了巨大成就。1)狭义相对论得出了一些与牛顿力学不同的结论位移、时间的测量在不同的参考系中是不同的牛顿力学狭义相对论2.牛顿力学的局限性质量不变位移、时间的测量与参考系无关质量随速度的变大而变大子弹是否同时击中车的前后壁？车上的人观察结果：车下的人观察结果：同时击中不是同时击中3)爱因斯坦的广义相对论说明在强引力的作用下，牛顿的引力理论不在适用2)牛顿力学不能解释微观粒子的运动规律量子力学可以解释微观粒子的波粒二象性①水星近日点旋进的实际观测值比牛顿力学的预言要大②广义相对论预言光线在经过大质量星体附近时会发生偏转牛顿力学只不适用于微观、高速、强引力领域③白矮星、中子星表面的引力比我们常见的引力要强得多，牛顿的引力理论不适用。二相对论的时空观1.狭义相对论的诞生1）经典相对性原理①惯性系：牛顿定律成立的参考系。做匀速运动的参考系②伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。2）狭义相对论的两个基本假设①狭义相对论性原理：②光速不变原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。2.狭义相对论的几个结论①同时的相对性：沿运动方向靠前的事件先发生②长度的相对性（尺缩效应）③时间间隔的相对性（时间延缓效应）⑤质能关系④质速关系三广义相对论简介1）广义相对性原理：1.广义相对性论的基本原理

一个不受引力作用的加速系统跟一个受引力作用的惯性系统是等效的。2）等效原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的。2.支持广义相对性论的几个观测结果1）光线在引力场中偏转，而不是沿直线传播。2）在引力作用下光波发生红移。

广义相对论证明，引力势低的地方固有时间的流逝速度慢。也就是说离天体越近，时间越慢。这样，天体表面原子发出的光周期变长，由于光速不变，相应的频率变小，在光谱中向红光方向移动，称为引力红移。宇宙中有很多致密的天体，可以测量它们发出的光的频率，并与地球的相应原子发出的光作比较，发现红移量与相对论预言一致。

天文观测记录了水星近日点每百年移动5600秒，人们考虑了各种因素，根据牛顿理论只能解释其中的5557秒，只剩43秒无法解释。广义相对论的计算结果

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