5-2狭义相对论基本原理洛仑兹坐标变换式

单击此处编辑母版标题样式,5-2 狭义相对论基本原理 洛仑兹坐标变换式,1.狭义相对论的基本原理,1)电磁场方程组不服从伽利略变换,2)光速,c,是常量不论从哪个参考系中测量,迈克耳逊莫雷（,MichelsonMorleg,）,实验,以伽利略变换为基础来观测地球上各个方上光速的差异。由于地球自转，据伽利略变换，地球上各个方向上光速是不同的，在随地球公转的干涉仪中应可观测到条纹的移动。,迈克耳逊莫雷实验没有观测到预期的条纹移动，称为,零结果,，说明光速不变。,牛顿力学的困难,爱因斯坦提出：,（1）,一切物理规律在任何惯性系中形式相同,相对性原理,（2）,光在真空中的速度与发射体的运动状态无关,光速不变原理,1),爱因斯坦,的理论是,牛顿,理论的发展,爱因斯坦相对论适用于一切物理规律。,牛顿理论适用于,力学规律。,狭义相对论的基本原理,狭义相对论的基本原理,注意：,2)光速不变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,均与参考系无关,狭义相对论力学,长度、时间测量的相对性,（与参照系有关）,光速不变,速度与参考系有关(相对性),时间标度,长度标度,质量的测量,狭义相对论的基本原理,2.洛仑兹坐标变,换式的推导,问题：,寻找,对同一客观事件,两个参考系中相应的,坐标值之间的关系,重合，且在此发出闪光。,经一段时间光传到,P,点（事件）,在约定的系统中，,坐标变换式,正变换,洛仑兹变换,由客观事实是确定的：,对应唯一的,设,根据上述四式，利用比较系数法，可确定系数,洛仑兹变换,推导：,狭义相对论,牛顿力学,有,在,u,c,情况下,由光速不变原理：,洛仑兹变换,令,则,正变换,逆变换,洛仑兹变换,正变换,讨论,伽利略变换,2),u,c,1,变换无意义,速度有极限,时间 与 均有关，为时空坐标；,洛仑兹变换,例题5-1 甲乙两人所乘飞行器沿,X,轴作相对运动。甲测得两个事件的时空坐标为,x,1,=6,10,4,m，y,1,=z,1,=0，t,1,=2,10,-4,s；x,2,=12,10,4,m，y,2,=z,2,=0，t,2,=1,10,-4,s，,若乙测得这两个事件同时发生于,t,时刻，问：,（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？,洛仑兹变换,解：,（1）设乙对甲的运动速度为,，,由洛仑兹变换,可知,乙所测得的这两个事件的时间间隔是,按题意，,代入已知数据，有,洛仑兹变换,由此解得乙对甲的速度为,根据洛仑兹变换,可知,乙所测得的两个事件的空间间隔是,洛仑兹变换,由此解得乙对甲的速度为,根据洛仑兹变换,可知,乙所测得的两个事件的空间间隔是,洛仑兹变换,