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1、爱因斯坦关于爱因斯坦关于爱因斯坦关于爱因斯坦关于狭义相对论的狭义相对论的狭义相对论的狭义相对论的两个基本假设两个基本假设两个基本假设两个基本假设8.2一、光速不变原理一、光速不变原理伽利略变换伽利略变换：只有在一个特定的参照系中光速才：只有在一个特定的参照系中光速才为为C C绝对参照系绝对参照系, ,其它其它参照系中参照系中光速不再是光速不再是C C。 寻找绝对参照系、确定地球相对绝对参照系寻找绝对参照系、确定地球相对绝对参照系的运动是当时的重要任务。的运动是当时的重要任务。1919世纪成熟的电磁理论表明真空中光速世纪成熟的电磁理论表明真空中光速c c 是常量。是常量。SSuc火车火车v= c
2、-u?绝对参考系绝对参考系( (以太以太) )中光速各向同性中光速各向同性 c c沿运动方向沿运动方向 垂直运动方向垂直运动方向( (地球地球) )运动参考系运动参考系1、迈克尔逊、迈克尔逊莫雷实验莫雷实验设设地球在绝对参照系地球在绝对参照系中的速度为中的速度为u 如果各方向上的光速有差异，如果各方向上的光速有差异，干干涉仪转涉仪转90，干涉条纹就会移动！，干涉条纹就会移动！就可以确定地球的绝对运动！就可以确定地球的绝对运动！干涉条纹干涉条纹Michelson干涉仪干涉仪c c地球运动地球运动干涉仪转干涉仪转9090后后，光行时间差变成，光行时间差变成按照伽利略速度变换按照伽利略速度变换干涉仪
3、转干涉仪转9090引起光行时间差的变化为引起光行时间差的变化为由干涉理论，时间差的变化引起由干涉理论，时间差的变化引起的的移动移动条纹数条纹数对于对于实实验验为为“0结结果果” ，这这表表明明以以太太不不存存在在，光光速速与传播方向无关，与参考系无关！与传播方向无关，与参考系无关！诺贝尔物理学获奖证书诺贝尔物理学获奖证书 迈克尔孙干迈克尔孙干涉仪由于可进涉仪由于可进行精密测量，行精密测量，1907年迈克尔年迈克尔逊获诺贝尔物逊获诺贝尔物理学奖。理学奖。电磁学理论给出真空中电磁波的传播速度为电磁学理论给出真空中电磁波的传播速度为 真真空空中中光光速速与与参参考考系系无无关关（即即与与光光源源的的
4、运运动动和观察者的运动无关）。和观察者的运动无关）。光速不变原理：光速不变原理：“这理论并不是起源于思辨，它的创建完全由于这理论并不是起源于思辨，它的创建完全由于要想使物理理论尽可能适应于观察到的事实。要想使物理理论尽可能适应于观察到的事实。”伽利略变换值得怀疑！伽利略变换值得怀疑！二、相对性原理二、相对性原理 上述实验也说明：上述实验也说明：相对性原理不仅适用于力学，也相对性原理不仅适用于力学，也适用于电磁学、光学。由此，爱因斯坦相信：尽管事物适用于电磁学、光学。由此，爱因斯坦相信：尽管事物的具体规律形形色色，但主宰世界的规律并不多，而且的具体规律形形色色，但主宰世界的规律并不多，而且不复杂
5、，世界应该是和谐而且简单的，简单性应该成为不复杂，世界应该是和谐而且简单的，简单性应该成为一个理论完善与否的判定原则。一个理论完善与否的判定原则。 爱因斯坦把力学的相对性原理推广到了物质运动的爱因斯坦把力学的相对性原理推广到了物质运动的所有形式，提出：所有形式，提出：力学的相对性原理力学的相对性原理相对性原理相对性原理 物物理理规规律律（包包括括力力学学规规律律）对对所所有有惯惯性性系系都都是是一一样样的的，不不存存在在任任何何一一个个特特殊殊的的惯惯性性系系，例例如绝对静止的惯性系。如绝对静止的惯性系。爱因斯坦爱因斯坦论动体的电动力学论动体的电动力学19051 1、相对性原理相对性原理2 2、光速不变原理光速不变原理狭义相对论的两个基本假设狭义相对论的两个基本假设设计制作设计制作设计制作设计制作 干耀国干耀国干耀国干耀国山东科技大学济南校区山东科技大学济南校区
