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1、第四章 狭义相对论,第一节 伽利略变换和经典力学时空观 第二节 狭义相对论基本原理 洛伦兹变换 第三节 狭义相对论的时空观 第四节 相对论动力学基础,第一节 伽利略变换和经典力学时空观,一、伽利略变换 经典力学时空观 二、力学相对性原理,一、伽利略变换 经典力学时空观,图4-1 坐标变换,二、力学相对性原理,在一个惯性系内所做的任何力学实验都不能确定这一惯性系是静止状态，还是在作匀速直线运动状态。或者说力学规律对一切惯性系都是等价的。这就是力学的相对性原理，也称伽利略相对性原理，或经典相对性原理。,第二节 狭义相对论基本原理 洛伦兹变换,一、狭义相对论的两条基本原理 二、洛伦兹变换 三、洛伦兹
2、速度变换,一、狭义相对论的两条基本原理,1)(狭义)相对性原理：在一切惯性系中物理规律都相同，或者说在一切惯性系中物理规律都具有相同的数学形式。 2)光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中的光速沿各方向都等于c，与光源的运动状态无关。,二、洛伦兹变换,1)在狭义相对论中，洛伦兹变换占据中心地位。 2)洛伦兹变换是同一事件在不同惯性系中两组时空坐标之间的变换方程。 3)各个惯性系中的时间、空间量度的基准必须一致。 4)洛伦兹变换揭示了时间和空间与物质运动密不可分的联系。 5)洛伦兹变换揭示了光速是一切物体运动速度的极限。 6)洛伦兹变换是不同惯性系中时空坐标变换的普遍关系。,三、洛伦兹速度变换
3、,三、洛伦兹速度变换,第三节 狭义相对论的时空观,一、“同时”的相对性 二、时间膨胀 三、长度收缩 四、因果关系的绝对性,一、“同时”的相对性,图4-2 “同时”的相对性 a)车上观察者测得光同时到达A和B b)地面上观察者测得光先到达A和后到达B,二、时间膨胀,图4-3 时间膨胀 a)事件A发生 b)事件B发生,三、长度收缩,图4-4 长度收缩效应,四、因果关系的绝对性,对于有因果关系的事件，它们的因果关系即事件发生的先后次序，不会因为参考系改变而颠倒。狭义相对论同样符合因果关系的要求。下面做一简要的说明。,第四节 相对论动力学基础,一、相对论质速关系 二、相对论动力学的基本方程 三、相对论动能 四、质能关系式 五、相对论能量和动量的关系,一、相对论质速关系,二、相对论动力学的基本方程,三、相对论动能,四、质能关系式,五、相对论能量和动量的关系,
