15-1+伽利略變換關(guān)系+牛頓力學(xué)相對(duì)性原理遇到的的困難.ppt

橫看成嶺側(cè)成峰 遠(yuǎn)近高低各不同 蘇軾 題西林壁 不變性 是物理定律 是自然界中與觀察者無(wú)關(guān)的客觀規(guī)律 相對(duì)論的興起是由于實(shí)際需要 是由于舊理論中的矛盾非常嚴(yán)重和深刻 而看來(lái)舊理論對(duì)這些矛盾已經(jīng)沒(méi)法避免了 愛(ài)因斯坦 自覺(jué)地去探索不同參考系中物理量 物理規(guī)律之間的變換關(guān)系 相對(duì)性原理 和變換中的不變量 對(duì)稱(chēng)性 以便超越自我認(rèn)識(shí)上的局限性 去把握物理世界中更深層次的奧秘 現(xiàn)代物理方法論精髓 一伽利略變換式經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理 對(duì)于任何慣性參照系 牛頓力學(xué)的規(guī)律都具有相同的形式 這就是經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理 問(wèn) 相對(duì)于不同的參考系 經(jīng)典力學(xué)定律的形式是完全一樣的嗎 牛頓力學(xué)的回答 伽利略變換 經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為 1 空間的量度是絕對(duì)的 與參考系無(wú)關(guān) 2 時(shí)間的量度也是絕對(duì)的 與參考系無(wú)關(guān) 在兩相互作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的慣性系中 牛頓運(yùn)動(dòng)定律具有相同的形式 問(wèn) 相對(duì)于不同的參考系 長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量結(jié)果是一樣的嗎 絕對(duì)時(shí)空概念 時(shí)間和空間的量度和參考系無(wú)關(guān) 長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量是絕對(duì)的 二經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 牛頓力學(xué)的相對(duì)性原理 在宏觀 低速的范圍內(nèi) 是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致的 絕對(duì)的真實(shí)的數(shù)學(xué)時(shí)間 就其本質(zhì)而言 是永遠(yuǎn)均勻地流逝著 與任何外界無(wú)關(guān) 絕對(duì)空間就其本質(zhì)而言是與任何外界事物無(wú)關(guān)的 它從不運(yùn)動(dòng) 并且永遠(yuǎn)不變 實(shí)踐已證明 絕對(duì)時(shí)空觀是不正確的 問(wèn) 對(duì)于不同的慣性系 電磁現(xiàn)象基本規(guī)律的形式是一樣的嗎 真空中的光速 對(duì)于兩個(gè)不同的慣性參考系 光速滿(mǎn)足伽利略變換嗎 三光速依賴(lài)于慣性參考系的選取嗎 結(jié)果 觀察者先看到投出后的球 后看到投出前的球 試計(jì)算球被投出前后的瞬間 球所發(fā)出的光波達(dá)到觀察者所需要的時(shí)間 根據(jù)伽利略變換 900多年前 公元1054年5月 一次著名的超新星爆發(fā) 這次爆發(fā)的殘骸形成了著名的金牛星座的蟹狀星云 北宋天文學(xué)家記載從公元1054年 1056年均能用肉眼觀察 特別是開(kāi)始的23天 白天也能看見(jiàn) 物質(zhì)飛散速度 當(dāng)一顆恒星在發(fā)生超新星爆發(fā)時(shí) 它的外圍物質(zhì)向四面八方飛散 即有些拋射物向著地球運(yùn)動(dòng) 現(xiàn)研究超新星爆發(fā)過(guò)程中光線(xiàn)傳播引起的疑問(wèn) 實(shí)際持續(xù)時(shí)間約為22個(gè)月 這怎么解釋 理論計(jì)算觀察到超新性爆發(fā)的強(qiáng)光的時(shí)間持續(xù)約 A點(diǎn)光線(xiàn)到達(dá)地球所需時(shí)間 B點(diǎn)光線(xiàn)到達(dá)地球所需時(shí)間 人們?yōu)榫S護(hù) 以太 觀念作了種種努力 提出了各種理論 但