第八章相对论 物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念, 而非公式,才是每一物理理论的开端。 爱因斯坦(1879—1955)《物理学的进化》 学时: R 狭义相对论8 *广义相对论简介2
第八章 相对论 物理书都充满了复杂的数学公式。可是思想及理念, 而非公式,才是每一物理理论的开端。 --爱因斯坦(1879 — 1955)《物理学的进化》 学时: 狭义相对论 8 *广义相对论简介 2
结构框图 力学相对性原理 伽利略 绝对时空观 变换 对称性扩展 狭义相对性原理洛仑兹狭义相对论时空观比 较 光速不变原理变换相对论动力学基础 1对称性扩展 广义相对性原理实验检验广义 相对论时空观 等效原理
比 较 广义相对论时空观 实验检验 伽利略 变换 洛仑兹 变换 绝对时空观 狭义相对论时空观 相对论动力学基础 力学相对性原理 狭义相对性原理 光速不变原理 对称性扩展 广义相对性原理 等效原理 对称性扩展 结构框图
重点: 狭义相对论的两条基本原理 洛仑兹坐标变换 狭义相对论时空观(“同时”的相对性、钟慢尺缩) 质速关系,质能关系,能量与动量关系 难点: 狭义相对论时空观 广义相对论的两条基本原理 时空的几何化,空间弯曲
难点: 重点: 狭义相对论的两条基本原理 洛仑兹坐标变换 狭义相对论时空观(“同时”的相对性、钟慢尺缩) 质速关系,质能关系,能量与动量关系 狭义相对论时空观 广义相对论的两条基本原理 时空的几何化,空间弯曲
前言:相对论产生的历史背景和物理基础 经典物理:伽利略时期—19世纪末 经过300年发展,到达全盛的“黄金时代 形成三大理论体系 1机械运动:以牛顿定律和万有引力定律为基础的 经典力学 2电磁运动:以麦克斯韦方程组为基础的经典电磁学 ●3.热运动:以热力学定律为基础的宏观理论(热力学) 以分子运动为基础的微观理论(统计物理学
前言:相对论产生的历史背景和物理基础 经典物理:伽利略时期 —— 19世纪末 经过300年发展,到达全盛的“黄金时代” 形成三大理论体系 1.机械运动:以牛顿定律和万有引力定律为基础的 经典力学 2.电磁运动: 以麦克斯韦方程组为基础的经典电磁学 3.热运动: 以热力学定律为基础的宏观理论(热力学) 以分子运动为基础的微观理论(统计物理学)
物理学家感到自豪而满足,两个事例: 在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只 要做一些零碎的修补工作就行了。也就是在测量数据 的小数点后面添加几位有效数字而已 开尔芬(1899年除夕) 理论物理实际上已经完成了,所有的微分方程都 已经解出,青年人不值得选择一种将来不会有任何发 展的事去做 约利致普朗克的信
物理学家感到自豪而满足,两个事例: 在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只 要做一些零碎的修补工作就行了。也就是在测量数据 的小数点后面添加几位有效数字而已。 ——开尔芬(1899年除夕) 理论物理实际上已经完成了,所有的微分方程都 已经解出,青年人不值得选择一种将来不会有任何发 展的事去做。 ——约利致普朗克的信
两朵乌云: 1.迈克尔孙一莫雷实验的“零结果 实验结果与理 2.黑体辐射的“紫外灾难” 论不符 三大发现: 1.电子:1894年,英国,汤姆孙 因气体导电理论获1906年诺贝尔物理奖 2.X射线:1895年,德国,伦琴 1901年获第一个诺贝尔物理奖 3.放射性:1896年,法国,贝克勒尔发现铀,居里夫 妇发现钋和镭,共同获得1903年诺贝尔物理奖 物理学还存在许多未知领域,有广阔的发展前景
三大发现: 1. 电子:1894年,英国,汤姆孙 因气体导电理论获1906年诺贝尔物理奖 2.X射线:1895年,德国,伦琴 1901年获第一个诺贝尔物理奖 3.放射性:1896年,法国,贝克勒尔发现铀,居里夫 妇发现钋和镭,共同获得1903年诺贝尔物理奖 物理学还存在许多未知领域,有广阔的发展前景。 两朵乌云: 1. 迈克尔孙 — 莫雷实验的“零结果” 2. 黑体辐射的“紫外灾难” 实验结果与理 论不符
两朵乌云暴风骤雨20世纪初物理学危机 物理学正在临产中,它孕育着的新理论将要诞生了。 列宁 新理论:相对论、量子力学, 深刻影响现代科技和人类生活 相对论的思想基础:对称性观念 物理规律不因人(参考系)而异,参考系变换应该 是物理定律的对称操作。 切惯性系对物理定律等价狭义相对论 惯性系和非惯性系对物理定律等价—广义相对论
两朵乌云——暴风骤雨——20世纪初物理学危机 物理学正在临产中,它孕育着的新理论将要诞生了。 —— 列宁 新理论:相对论、量子力学, 深刻影响现代科技和人类生活 相对论的思想基础:对称性观念 物理规律不因人(参考系)而异,参考系变换应该 是物理定律的对称操作。 一切惯性系对物理定律等价——狭义相对论 惯性系和非惯性系对物理定律等价——广义相对论