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1、1.1.11 狭义相对论的时空观,1.1.11 狭义相对论的时空观,一、长度收缩,一、长度收缩,x,l,=,1,x,2,在相对静止参照系中测得的物长,a,f,e,0,.,弟 弟,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,1.1.11 狭义相对论的时空观,x,l,=,1,x,2,x,l,=,1,x,2,在相对静止参照系中测得的物长,在相对运动参照系中测得的物长,a,f,e,0,.,弟 弟,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,一、长度收缩,1.1.11 狭义相对论的时空观,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,x,l,=,1,x,2,a,
2、f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,x,l,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,x,l,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,x,l,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,
3、2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,x,l,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,同时不同地 的两事件,x,l,=,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,同时不同地 的两事件,x,l,=,=,1
4、,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,同时不同地 的两事件,x,l,=,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s中必须 同时测量,x,x,在S中任何 时刻测量两端 值均相等,同时不同地 的两事件,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,a,f,e
5、,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,x,l,=,1,x,2,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,x,x,+,x,l,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,+,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s 中必须 同时测量,x,x,+,x,l,=,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,+,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s 中必须 同时测量,x,x,+,x,l,=,=,1
6、,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,l,=,l,1,2,+,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,u,在s 中必须 同时测量,x,x,+,x,l,=,=,1,x,2,t,u,=,x,1,2,2,t,u,x,1,2,1,x,1,2,2,x,1,l,=,l,1,2,+,a,f,e,0,.,弟 弟,.,.,哥 哥,x,1,x,2,s,s,l,l,动,静,u,在s 中必须 同时测量,x,x,结论：沿运动方向测得的物长比相对静止测得的物长（称为固有长度或本征长度）要短，即相对静止测得的物长最长。,结论：沿运动方向测得的物长比
7、相对静止测得的物长（称为固有长度或本征长度）要短，即相对静止测得的物长最长。,最后请学生注意凡是讲到运动尺子缩短之类问题时，总是说“观测到”而不是“观看到”。有不少宣讲相对论的通俗文章描写人们看到运动的车辆变短以及诸如此类的现象。其实运动尺子缩短效应只能通过观测加以证实而不能“看到”。这是因为当我们看一个物体或拍摄一个物体的照片时，记录到的是同时到达眼睛,的视网膜或感光底片的光子。这些光子并不是物体上各点同时发射出来，物体上离开我们较远的点较早发出的光子与离开我们较近的点较迟发出的光子可能会同时到达视网膜或感光底片。所以我们看到的高速运动物体的形状除了应考虑由相对论效应引起的畸变外，还应考虑到
8、由光学效应引起的畸变。有人通过分析和计算证明，高速运动的立方体或球体看起来将仍然是立方体或球体，不过转了一个角度。因此，必须抛弃看到高速运动的宇宙飞船或天体收缩的任何希望。,s,s,d,二、时间膨胀,在s系d 处发生两个事件：,出生事件：,死亡事件：,d,d,t,2,1,t,，,，,u,动系,静系,x,x,s,s,d,出生事件：,死亡事件：,d,d,t,2,1,t,，,，,t,=,t,2,t,1,u,动系,静系,在静系中测得的时间间隔（寿命）,x,x,在s系d 处发生两个事件：,二、时间膨胀,s,s,d,在s系d 处发生两个事件：,出生事件：,死亡事件：,d,d,t,2,1,t,，,，,u,动
9、系,静系,在静系中测得的时间间隔（寿命）,在动系中测得的时间间隔（寿命）,x,x,二、时间膨胀,同地不同时 的两事件,c,d,u,t,1,=,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,c,d,u,t,1,=,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,c,d,u,t,1,=,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,=,t,2,t,1,1,2,c,d,u,t,1,=,t,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,=,t,2,t,1,1,2
10、,t,=,1,2,c,d,u,t,1,=,t,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,=,t,2,t,1,1,2,t,=,1,2,t,由相对静止的惯性系中测得同一地点 两个事件的时间间隔，称为固有时间.,c,d,u,t,1,=,t,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,=,t,2,t,1,1,2,t,=,1,2,t,由相对运动的惯性系中测得同一地点 两个事件的时间间隔。,t,由相对静止的惯性系中测得同一地点 两个事件的时间间隔，称为固有时间.,c,d,u,t,1,=,t,t,=,t,2,t,1,2,t,1,1,2,c,d,u,t,2,=,2,t,2,1,2,=,t,2,t,1,1,2,t,=,1,2,t,由相对运动的惯性系中测得同一地点 两个事件的时间间隔。,由相对静止的惯性系中测得同一地点 两个事件的时间间隔，称为固有时间。,
