狭义相对论的时空观

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1、            第第 3 节节  狭义相对论的时空观狭义相对论的时空观  一、 时空间隔变换一、 时空间隔变换 事件事件 1       事件事件 2              时空间隔时空间隔  S：    ),(1111tzyx),(2222tzyxxxx=12，yyy=12zzz=12，ttt=12S：),(1111tzyx  ),(2222tzyx  

2、xxx=12，yyy=12zzz=12，ttt=122211 1/1cut uxx +=          2222 2/1cut uxx += 11yy=22yy= 11zz=22zz= 221211/1cuxcut t + =           222222/1cuxcut t + = 时空间隔变换：时空间隔变换： 22/1cutuxx +=          22/1cutuxx = yy=       &n

3、bsp;         yy= zz=                 zz= 222/1cuxcut t + =          222/1cuxcut t = 例：地面观察者测得地面上例：地面观察者测得地面上               yycu6 . 0=  甲已两地相距甲已两地相距        

4、                   m6100 . 8 一列火车从甲一列火车从甲已历时已历时  s0 . 2，一飞船相对地面，一飞船相对地面  以匀速的速度以匀速的速度             甲甲  已已  cu6 . 0=m6100 . 8x x飞行，飞行方向与火车运动方向相同飞行，飞行方向与火车运动方向相同  求：飞船上观察者测得火车从甲已运行的路程、时间及速度求：飞船上观察者测得火车从甲

5、已运行的路程、时间及速度 解：地面：解：地面：S，飞船：，飞船：，Scu6 . 0=  从甲出发：事件从甲出发：事件 1，到达已地：事件，到达已地：事件 2  S：，：，mx6100 . 8=st0 . 2= 速度：速度：smtxV/100 . 40 . 2 100 . 866 = S：22/1cutuxx =m8286 104 . 4 6 . 010 . 21036 . 0100 . 8= 222/1cuxcut t =s48. 2 6 . 01100 . 81036 . 00 . 226 8= csmtxV59. 0/10774. 18=0 = cu4固有时间最短固有时

6、间最短  说明： （说明： （1）相对效应）相对效应 （2）运动的时钟变慢）运动的时钟变慢 粒子由产生到衰变经历的时间间隔：粒子的寿命粒子由产生到衰变经历的时间间隔：粒子的寿命 固有寿命固有寿命0 220 /1cu= 例：带电介子固有寿命，某加速器射出的例：带电介子固有寿命，某加速器射出的 s8 0106 . 2=带电介子的速度带电介子的速度 cv8 . 0= 求：实验室中测得介子的寿命及其衰变前飞行的距离求：实验室中测得介子的寿命及其衰变前飞行的距离 解：实验室：，介子：解：实验室：，介子：SS，cvu8 . 0= 220 /1cu= s81033. 4)(4 .101033. 41038 . 088mvl=  六、 因果关系的绝对性六、 因果关系的绝对性 两个两个独立事件独立事件，222/1cuxcut t + =，由于，由于u及及x的任意性的任意性 不能保证与不能保证与tt同号同号  两个独立事件的先后次序是相对的两个独立事件的先后次序是相对的  因果关系因果关系是绝对的是绝对的 证明：相互作用或信号传递速度证明：相互作用或信号传递速度StxVx= 222/1cuxcut t + =)1 ( /1222xVcucut+ cu +cVux与与tt同号同号 如果在如果在S：012>=ttt 则在：则在：S012>=ttt 5