伽利略变换式经典力学的相对性原理 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 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
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 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 . 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 sty sty P(x,y,z) 当t=t"=0时 (',, 2) ut X O与O'重合 Xx 位置坐标变换公式 x=x-ut y=y 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
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 伽利略变换 当 t t' 0 时 o 与 o'重合 x' x vt y' y z' z t' t 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 . x x' y y' v o o' z z' s s' * ( ' , ' , ') ( , , ) x y z P x y z x vt x' z z' y y
伽利略速度变换公式 sty sty P(x,y,z) u. =u (',, 2) ut X 加速度变换公式 a F=ma F nnd 在两相互作匀速直线运动的惯系中 22牛顿运动定律具有相同的形式
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 a z az ' y y a' a x x a' a 加速度变换公式 a a ' F ma F ma' v x x u' u y y u' u u z uz ' 伽利略速度变换公式 在两相互作匀速直线运动的惯系中， 牛顿运动定律具有相同的形式. x x' y y' v o o' z z' s s' * ( ' , ' , ') ( , , ) x y z P x y z x vt x' z z' y y
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 二经典力学的绝对时空观 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:时间和空间的量度和参考系无 关,长度和时间的测量是绝对的 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
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 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：时间和空间的量度和参考系无 关 , 长度和时间的测量是绝对的. 牛顿的绝对时空观 牛顿力学的相对性原理 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 实践已证明 , 绝对时空观是不正确的
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C= =2.998×108m/s colo 对于两个不同的 惯性参考系,光速满 S 足伽利略变换吗? ∧ c'=c士? X0
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 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 2.998 10 m/s 1 8 0 0 c 对于两个不同的 惯性参考系 , 光速满 足伽利略变换吗 ？ v? c ' c x x' y y' v o o' z z' s s' c
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) Wc 球投出前球投出后 △t, WC+ 2s d △t C+7 △1>△2 结果观察者先看到投出后的球,后看到投出前的球
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 球 投 出 前 c d c d t1 1 2 v t t c d t2 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 v c v
900多年前(公元1054年5月)一次著名的超新星 爆发,这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状 星云。北宋天文学家记载从公元1054年~1056年均能 用肉眼观察,特别是开始的23天,白天也能看见 当一颗恒星在发生超新星爆发时,它的外围物质 向四面八方飞散,即有些抛射物向着地球运动,现研 究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问 MC+U BiAWA-c-- l=5000光年 一一一一一一
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 900 多年前（公元1054年5月）一次著名的超新星 爆发， 这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状 星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 ~ 1056年均能 用肉眼观察, 特别是开始的 23 天, 白天也能看见 . 物质飞散速度 v 1500km/s l = 5000 光年 c v c A B 当一颗恒星在发生超新星爆发时, 它的外围物质 向四面八方飞散, 即有些抛射物向着地球运动, 现研 究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问
A点光线到达 地球所需时间t1= B点光线到达 C+0 地球所需时间B 理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约 △t=t-t B 25年 实际持续时间约为22个月,这怎么解释? 物质飞散速度U=1500km/s MC+U BMWC.=5000光年 m
18 - 1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 实际持续时间约为 22 个月, 这怎么解释 ? t tB tA 25年 理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约 c l = 5000 光年 v c 物质飞散速度v 1500km/s A B v c l tA A 点光线到达 地球所需时间 c l tB B 点光线到达 地球所需时间