《大学物理下教学课件》相对论.ppt

“同时”的相对性,3 狭义相对论时空观,在某个惯性系中同时发生的两个事件，在另一相对它运动的惯性系中，并不一定同时发生。发生在不同地点的两个事件的同时性，不是绝对的，只是个相对的概念。,动 钟 变 慢,时间膨胀,系同一地点 B 发生两事件,S 系中观测两事件,固有时：,固有时最短，运动时大于固有时。,运动时：,同一地点先后发生的两个事件之间的时间间隔。,1）时间膨胀是一种相对效应。,2）牛顿的绝对时间概念是相对论时间概念在参考系的相对速度很小时的近似。,长度收缩,物体固定在坐标系S中。,在 S 系中测量,物体相对于观察者运动时，对两个端点坐标的测量必须同时进行,在 系中测量,固有长度：物体相对于观察者静止时，所测得的长度。,对静止物体两个端点坐标的测量，不论同时进行还是不同时进行，都不影响测量结果。,3.和相对速度方向相垂直的长度是不变的。,1.长度收缩是一种相对效应。,2.牛顿的绝对空间概念是相对论空间概念在相对速度很小时的近似。,固有长度最长。,时间膨胀效应实际上很难测出。,例，飞船以u=9103m/s的速率相对于地面匀速飞行。飞船上的钟走了5s时间，地面上的钟经过了多少时间？,和固有长（静长）的差别难于测出。,例，固有长度为5m的飞船以u9103m/s的速率相对于地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度是多少？,求得固有寿命的相对论理论值为,说明时间膨胀的预言是正确的。,现代物理实验的有力证据：介子以0.91c高速飞行，测得其平均飞行距离是17.135m，固有寿命（固有时）的实验值是2.603 10-8s。推算出其在实验室参考系中的平均寿命为,按照长度收缩效应，实验室距离的固有长度应为,这与实际情形很符合。,介子实验中，也可认为实验室相对于 介子以0.91c的速度运动。在 介子参考系中，测得的实验室长度服从长度收缩效应。介子经历过的实验室距离为,因果关系的绝对性,假设B事件由A事件引起，,有因果关系的两个事件，在任何惯性系中观察，时间顺序不会颠倒。,车库佯谬（梯子佯谬）：车库长5m，梯子长10m，想沿车库长度方向将梯子放入并关上库门，是否可能？,（1）在车库看来，,梯子收缩为,人持梯子快速奔向车库,（2）在梯子看来，车库收缩为,