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爱因斯坦的哲学观念：自然界应当是和谐而简单的.理论特色：出于简单而归于深奥.,AlbertEinstein(18791955)20世纪最伟大的物理学家,于1905年和1915年先后创立了狭义相对论和广义相对论,并于1905年提出了光量子假设,为此他于1921年获得诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面具有很多的重要的贡献.,爱因斯坦（Einstein）的基本假设：,1）相对性原理2）光速不变原理,S中：信号发出反射回到信号源处用时:t=2h/c,S中：信号走一折线长2l,理想实验2、长度缩短,长度两端的坐标必须同时测,A,B,AB固定在x轴上，长度为l0。求K系中的长度l。,K系：l=xB-xA,tA=tB,K系：tBtA,长度缩短，相对静止时测得的长度最长。,B与B先重合，再A与A重合，因而当测A时，B已移动了一段距离，所以,S中看，事件1：B过x1处(t1时刻)事件2：A过x1处(t2时刻),此时B在x2,l=x2-x1,原时,S中看，事件1：x1过B(t1时刻)事件2：x1过A(t2时刻),l=x2x1,例1、一飞船以u=9103m/s的速率相对与地面匀速飞行。飞船上的钟走了5s,地面上的钟经过了多少时间？若飞船的原长为5m，从地面上测量，它的长度是多少？,解：,2、长度膨胀是同时性的相对性的直接结果,1、运动时钟变慢效应是时间本身的客观特征,三、洛仑兹变换(Lorentztransformation),S中测量,S中测量,消去x,洛仑兹坐标变换式,讨论,1)定量说明时间和空间的相对性,2)vc变换无意义,速度有极限,四、相对论的时空观,K,K,v,K系中有三只同时的钟，问K中看到这三只钟的时间如何？,A,B,C,因为xAxBxC所以tAtBt1),时序改变是否会改变？,v,因为v0,因果关系的时序是否会颠倒？,所有因果关系的时序不会改变,3、长度收缩-运动尺子变短,测量运动长度必须同时测量两端的坐标,原长（静长、固有长度）棒静止时测得的长度,研究棒静止在S系中的长度为l0，在S系中的长度？,狭义相对论的时空观1）两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有绝对的意义.2）时空不互相独立，而是不可分割的整体.3）光速C是建立不同惯性系间时空变换的纽带.,3）时，.,1）时间延缓、长度收缩是一种相对效应.,2）时间的流逝不是绝对的，运动将改变时间的进程.（例如新陈代谢、放射性的衰变、寿命等.）,历史上的两个佯谬:双生子和圆变形,在狭义相对论中讨论运动学问题的思路如下：1、确定两个作相对运动的惯性参照系；2、确定所讨论的事件；3、确定该事件在两个参照系中的时空坐标；4、用洛仑兹变换讨论。,问地面上的观察者看到：小球从后壁到前壁的时间是多少？,问地面上的观察者看到：小球从后壁到前壁的时间是多少？,例2、在惯性系中的同一地点发生的、两个事件晚4秒。在另一惯性系中观察，晚5秒。求：（）这两照系的相对速度；（）在系中，这两个事件发生的地点间的距离有多大？,S,S,A,解：1）,2）,S,S,A,2）,例3、习题册四P255、,静止的子的平均寿命均为2.210-6s，今在8km高空的宇宙射线中产生了一个速度为0.9c的子。问此子能不能到达地面？,地球S,子S,解S系：,v,8km子不能到达地面,五、相对论速度变换,(1)当vc时为伽利略变换,（2）光速仍为常量。,c,（3）速度极限是指两物体的相对速度,洛仑兹速度变换式,设想两物体以0.98c的速度相背运动，其相对速度？,解：,选地面为S系,A物为S系,AB,例4：O系以u相对O系x方向运动，当O和O重合时，在O系的处发现一导弹以v相对于O系的x方向运动，此时立刻从O点朝导弹发射一枚激光炮弹。求：（1）在O系中激光炮弹在何时何地击中导弹？（2）从发射激光炮弹到击中导弹这段时间里，导弹在O系中运动的距离？,xx1,解：（1）,（2）,
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