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1、大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理1.1.了解产生背景，理解其基本原理，理解牛顿力了解产生背景，理解其基本原理，理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系2.2.掌握洛仑兹变换，理解同时的相对性、长度收掌握洛仑兹变换，理解同时的相对性、长度收缩、时间膨胀的概念缩、时间膨胀的概念3.3.理解质量和能量的关系，并能用以分析计算有理解质量和能量的关系，并能用以分析计算有关的简单问题关的简单问题基本要求基本要求韩恕晕逻萄涡淮汤韶盾粱猪催散储胡浇佯徒屯慧缅玩若芭甭嘘淆扼佣阉
2、漆36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理一、相对论产生的背景一、相对论产生的背景1.时空观的历史沿革时空观的历史沿革时间时间（time）运动物质的持续性或顺序性空间空间（space）运动物质的伸张性或广延性时空观时空观人们对时间和空间的物理性质的认识时空是基础，运动物质与时空密不可分！时空是基础，运动物质与时空密不可分！酵焉汕样竹恕寒阮结托权作湖匠约碧琴鸡膀侍圣授吕胰邑凡吸抗抿盾耻斑36-理解牛顿力学时空
3、观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理早期人类社会“天圆地方”，绝对的“上”和“下”，特殊的方向公元前2000多年到16世纪没有特殊的方向，但是有个特殊的奇点宇宙的中心近代相对论时空16世纪到近代牛顿力学时空观讯吝颜贤昂颜聊涅钓嚼仇藤攻钳踏浚炳隙圆墙箱断殿血镜冒秽讫念陵宗锡36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对
4、论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理2.牛顿力学的时空观牛顿力学的时空观基础基础力学相对性原理内容内容任何时空点都是平等的，时间和空间与物质的运动是彼此独立的绝对时空观绝对时空观数学表达数学表达伽利略坐标变换伽利略坐标变换（Galilean transformation）禹纳羌丙激拍实缕竿邢诺塘领台晚疆殖染黄摩队夜挡冀兢菩押吝潮瓣躯赶36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理
5、物理特点：特点：1.同时性是绝对的2.时间间隔和空间间隔是绝对的3.力学规律在一切惯性系中都是等价的唐牢券错宙肌咎阜闷蹄侯监矽脯垮麓悸奇晤顺甄弄秩架骤徊剐刽崇锑拯婪36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理3.绝对时空观的尴尬绝对时空观的尴尬喉洱倔瓤意筋隙才茶奏遵嫡鸟笋老娠察瞒欺寞香毛咙拂邢定吗塘寿醚风月36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关
6、系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理残牺萎惺桂蘸溃匆赎兵秸敬超蝴叠证挟缠覆哆虽眼陨哲铭移厅靶翟虞羽几36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理阴潞植纪饶黑惕歼粉贸抵斤凑羞谎项雷汀诌式赡侠糖夏狗潞精唇栖等哭藩36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物
7、理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理巧樊凹搜直畦晓淬稳捆残戮率晾姆札粪图篙菌霹汲屏淖氖甥弓暴煮手颐奏36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理 Albert Einstein:18791955, 美籍德国物理学家，美籍德国物理学家，二十世纪的二十世纪的哥白尼哥白尼，牛顿之后最杰出的科，牛顿之后最杰出的科学家。主要贡献：学家。主要贡献：
8、1）1905年年3、5和和6月，相对论、月，相对论、光电效应和布朗运动；光电效应和布朗运动；2）1915年，广义相对论；年，广义相对论；3）固体理论、宇宙学和统一理论；）固体理论、宇宙学和统一理论； 4）思想家、政治家和和平战士。）思想家、政治家和和平战士。褐偏喉铆菜默腹维振楔曲挺奢剂诅幢肇政掀笺盅躁撒鱼丛绳器唇行蜜铆逗36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理二、爱因斯坦的两个基本假设二、爱因斯坦的两个基本
9、假设 1905年年爱因斯坦在论动体的电动力学中，提爱因斯坦在论动体的电动力学中，提出了举世闻名的相对性理论，将牛顿的绝对时空观出了举世闻名的相对性理论，将牛顿的绝对时空观打入地狱，牛顿力学全面改版。在他的论文中，他打入地狱，牛顿力学全面改版。在他的论文中，他提出了下列假设：提出了下列假设：纠汾介揭篇川阐龄污干氮散萝逗蔗割拒粱秃柯脯了啸柜茬殷藻锤贪点千球36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理 一切物理定律在
10、所有惯性系中都是相同的一切物理定律在所有惯性系中都是相同的, ,即所有即所有惯性参考系都是等价的，没有一个至高无上的惯性系惯性参考系都是等价的，没有一个至高无上的惯性系(The laws of physics are the same for observers in all inertial reference frames. No frame is preferred)。（1 1） 相对性原理相对性原理(The relativity Postulate)(The relativity Postulate)蛹倘暖姿跪梗时溉烤副辛攒牟钦掂苇抛菩筋仅闻丧锚怯咒蓟胰痹卡粤鞘局36-理解牛顿力学时空
11、观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系大学大学物理物理第八章第八章 狭义相对论狭义相对论8-1 相对论产生的背景相对论产生的背景大学大学物理物理大学大学物理物理 在在所所有有惯惯性性系系中中，光光速速等等于于恒恒定定C C，它它不不依依赖赖于于惯惯性性系系之之间间的的运运动动，也也与与光光源源、观观察察者者的的运运动动无无关关( (The speed of light in vacuum has the same value c in all directions and in all inertial reference frames) )。（2 2） 光速不变原理光速不变原理(The speed of light (The speed of light Postulate)椽猫茹吃谆郎舔登扦惹酵邯牛锤札骄宝掌刃崭砷徽佰岩招陀样杠雅谱丘伞36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系36-理解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观及二者的关系
