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《伽利略变换关系牛顿力学相对性原理遇到的的困难1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一伽利略变换式经典力学的相对性原理对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有相同的形式,这就是经典力学的相对性原理。问：相对于不同的参考系,经典力学定律的形式是完全一样的吗？牛顿力学的回答:*伽利略变换当时与重合位置坐标变换公式经典力学认为：（1）空间的量度是绝对的，与参考系无关；（2）时间的量度也是绝对的，与参考系无关。*加速度变换公式伽利略速度变换公式在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式。*问：相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果是一样的吗?绝对时空概念：时间和空间的量度
2、和参考系无关,长度和时间的测量是绝对的.二经典力学的绝对时空观注意牛顿力学的相对性原理，在宏观、低速的范围内，是与实验结果相一致的。绝对时间:所有惯性系有统一的时间。绝对空间：空间与运动无关，空间是绝对静止的。“绝对的真实的数学时间,就其本质而言,是永远均匀地流逝着,与任何外界无关。”“绝对空间就其本质而言是与任何外界事物无关的，它从不运动,并且永远不变。”牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理实践已证明,绝对时空观是不正确的。问：对于不同的惯性系，电磁现象基本规律的形式是一样的吗？真空中的光速对于两个
3、不同的惯性参考系,光速满足伽利略变换吗？三光速依赖于惯性参考系的选取吗?球投出前结果:观察者先看到投出后的球，后看到投出前的球。试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达到观察者所需要的时间。(根据伽利略变换)球投出后迈克耳孙－莫雷实验为了测量地球相对于“以太”的运动,1881年迈克耳孙用他自制的干涉仪进行测量,没有结果。1887年他与莫雷以更高的精度重新做了此类实验,仍得到零结果,即未观测到地球相对“以太”的运动。.人们为维护“以太”观念作了种种努力，提出了各种理论，但这些理论或与天文观察，或与其他
4、的实验事实相矛盾，最后均以失败告终。实验结果未观察到地球相对于“以太”的运动.仪器可测量精度理论预测爱因斯坦的哲学观念：自然界应当是和谐而简单的.理论特色：出于简单而归于深奥.AlbertEinstein(1879－1955)20世纪最伟大的物理学家,于1905年和1915年先后创立了狭义相对论和广义相对论,他于1905年提出了光量子假设,为此他于1921年获得诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面作出很多重要的贡献。一 狭义相对论的基本原理（1）爱因斯坦相对性原理：物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表
5、达形式。（2）光速不变原理：真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择。关键概念：相对性和不变性。相对性原理是自然界的普遍规律。所有的惯性参考系都是等价的。伽利略变换与狭义相对论的基本原理不符。二 洛伦兹变换式*设：时，重合;事件P的时空坐标如图所示.正变换逆变换光速在任何惯性系中均为同一常量，利用它将时间测量与距离测量联系起来.*（1）与成线性关系，但比例系数。（2）时间不独立，和变换相互交叉.（3）时，洛伦兹变换伽利略变换。洛伦兹变换特点意义：基本的物理定律应该在洛伦兹
6、变换下保持不变。这种不变显示出物理定律对匀速直线运动的对称性——相对论对称性。*三洛伦兹速度变换正变换逆变换光速不变一同时的相对性事件1：车厢后壁接收器接收到光信号。事件2：车厢前壁接收器接收到光信号。同时不同地事件2系(车厢参考系)S系(地面参考系)事件1结论：沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，在其中一个惯性系中是同时的，在另一惯性系中观察则不同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点、同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察才是同时的。在S系在系同时同地发生的两事件此结果反之亦然.注
7、意二长度的收缩标尺相对系静止在S系中测量测量为两个事件要求在系中测量'''120lxxl=-=固有长度当时。固有长度：物体相对静止时所测得的长度。（最长）洛伦兹收缩:运动物体在运动方向上长度收缩。长度收缩是一种相对效应,此结果反之亦然。注意例1设想有一光子火箭，相对于地球以速率飞行，若以火箭为参考系测得火箭长度为15m，问以地球为参考系，此火箭有多长？火箭参考系地面参考系解固有长度运动的钟走得慢三时间的延缓系同一地点B发生两事件在S系中观测两事件发射一光信号接受一光信号时间间隔B固有时间：同一地点发生
8、的两事件的时间间隔。时间延缓：运动的钟走得慢。固有时间狭义相对论的时空观（1）两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有意义。（2）时－空不互相独立，而是不可分割的整体。（3）光速c是建立不同惯性系间时空变换的纽带。（3）时，.（1）时间延缓是一种相对效应。（2）时间的流逝不是绝对的，运动将改变时间的进程。（例如新陈代谢、放射性的衰变、寿命等。）注意例2设想有一光子火箭以速率相对地球作直线运动，
