狹義相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ).ppt
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1,狹義相對(duì)論基礎(chǔ),（SpecialRelativity）,第五章,2,相對(duì)論由愛(ài)因斯坦（AlbertEinstein）創(chuàng)立，它包括了兩大部分：,狹義相對(duì)論（SpecialRelativity）（1905）,揭示了時(shí)間、空間與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。,揭示了時(shí)間、空間與引力的關(guān)系。,重點(diǎn)是狹義相對(duì)論的時(shí)空觀。,3,5.1力學(xué)相對(duì)性原理伽利略變換,一切力學(xué)規(guī)律在不同的慣性系中都有相同的形式。,……稱(chēng)為力學(xué)相對(duì)性原理,(或伽利略相對(duì)性原理),力學(xué)相對(duì)性原理來(lái)源于牛頓的時(shí)空觀：時(shí)間和空間的測(cè)量與慣性參考系無(wú)關(guān)。,一、力學(xué)的相對(duì)性原理,4,二、伽利略變換,O?與O重合，則p點(diǎn)：,（1）坐標(biāo)變換：由時(shí)空間隔的絕對(duì)性，有：,SS’,5,（2）速度變換：,,—伽利略速度變換,（3）加速度變換：,,6,,牛頓力學(xué)中力和質(zhì)量都與參考系的選擇無(wú)關(guān),三、經(jīng)典力學(xué)在伽利略變換下的不變性,所以在不同慣性系中的形式不變。,在S’系:,所以,在S系:,7,③力、質(zhì)量不隨時(shí)間變化；④力學(xué)相對(duì)性原理。,時(shí)間、空間、質(zhì)量都與慣性參照系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),時(shí)間和空間是絕對(duì)的；伽利略變換。,四、經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀,8,5.2狹義相對(duì)論的基本原理,一、牛頓力學(xué)的困難,對(duì)于兩個(gè)不同的慣性參考系,光速滿(mǎn)足伽利略變換嗎？,9,結(jié)果:觀察者先看到投出后的球，后看到投出前的球.,試計(jì)算球被投出前后的瞬間，球所發(fā)出的光波達(dá)到觀察者所需要的時(shí)間.(根據(jù)伽利略變換),10,900多年前（公元1054年5月）一次著名的超新星爆發(fā)，這次爆發(fā)的殘骸形成了著名的金牛星座的蟹狀星云。北宋天文學(xué)家記載從公元1054年~1056年均能用肉眼觀察,特別是開(kāi)始的23天,白天也能看見(jiàn).,,物質(zhì)飛散速度,當(dāng)一顆恒星在發(fā)生超新星爆發(fā)時(shí),它的外圍物質(zhì)向四面八方飛散,即有些拋射物向著地球運(yùn)動(dòng),11,實(shí)際持續(xù)時(shí)間約為22個(gè)月,這怎么解釋?,理論計(jì)算觀察到超新性爆發(fā)的強(qiáng)光的時(shí)間持續(xù)約,A點(diǎn)光線(xiàn)到達(dá)地球所需時(shí)間,B點(diǎn)光線(xiàn)到達(dá)地球所需時(shí)間,12,二、愛(ài)因斯坦的兩條基本假設(shè),愛(ài)因斯坦兩條基本原理：,1.物理規(guī)律對(duì)所有慣性系都是一樣的。,2.任何慣性系中，真空中光的速率都為c，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。,-----光速不變?cè)?-----相對(duì)性原理,13,這就意味著伽里略變換應(yīng)該修改！,意味著牛頓的時(shí)空觀應(yīng)該修改?。?！,三、洛侖茲變換,愛(ài)因斯坦時(shí)空觀,新的時(shí)空變換關(guān)系,,研究：,14,洛淪茲變換式：,15,16,2.當(dāng)u?c時(shí)，洛侖茲變換無(wú)意義，,說(shuō)明：,1.當(dāng)u<下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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