第四章狭义相对论基础 当物体的运动速度远小于光速时，准确地遵从牛顿力学的规律。而当物体的运动速度接 近于光速时，牛顿力学不再适用。 相对论是二十世纪初物理学的伟大成就之一，它建立了新的时空观，并在此基础上给出 了高速运动物体的力学规律。在字宙星体，基本粒子，原子能等研究领域中，都要用到相对 论力学。 本章主要内容有：力学相对性原理和伽利略变换，狭义相对论的基本原理，洛伦兹变换， 相对论时空 2从哥 论的困惑 爱因 地地心说一抛东以我为中心 879.1955)理论物理学家。他是自然科学的改革家 创立了狭义相对论和广义相对论。他用光量子理论说明了光电效应。提出固体热容量的量子 理论以及玻色一爱因斯坦的量子统计法。晚年致力于宇宙学和统一场的研究。 爱因斯坦是现代时空的创始人，提出所有的参考系平权一狭义相对论：提出惯性系，非 惯性系平权一广义相对论：被誉为二十世纪的哥白尼。 的 云动描与 有关，运动规律与参考系无关。 惯性系与非惯性系 魚A (1)牛顿运动定律成立的参考系叫做惯性系，不成立的参考系叫做非惯性 系。 (2)必须由实验和观察来判断一个参考系是否为惯性系。 4.进一步认识相对性 认识论方法论的问题，教育人们要脱离自我，客观地看问题。 相对性问题的核心是：物理规律是客观存在的，与参考系无关。即参考系平 权，没有特殊的参考系。 说：头朝上 A看B B 下， 图18- 料学的洁首必爽在响：必须用物避提律米表达，度该用万有引力定佛，邮认为：益 第一节狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 一、狭义相对论的基本原理 1.狭义（相对论）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律的表达形式都相同。即所有的惯性参考系都是等价的。这样，第四章 狭义相对论基础 当物体的运动速度远小于光速时，准确地遵从牛顿力学的规律。而当物体的运动速度接 近于光速时，牛顿力学不再适用。 相对论是二十世纪初物理学的伟大成就之一，它建立了新的时空观，并在此基础上给出 了高速运动物体的力学规律。在宇宙星体，基本粒子，原子能等研究领域中，都要用到相对 论力学。 本章主要内容有：力学相对性原理和伽利略变换，狭义相对论的基本原理，洛伦兹变换， 相对论时空观及相对论动力学基础。 1．以太－经典波动理论的困惑 2．从哥白尼到爱因斯坦（Einstein） （1）哥白尼: N. copernicus 抛弃地心说－抛弃以我为中心。 （2）爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）理论物理学家。他是自然科学的改革家， 创立了狭义相对论和广义相对论。他用光量子理论说明了光电效应。提出固体热容量的量子 理论以及玻色—爱因斯坦的量子统计法。晚年致力于宇宙学和统一场的研究。 爱因斯坦是现代时空的创始人，提出所有的参考系平权－狭义相对论；提出惯性系，非 惯 性 系 平 权 － 广 义 相 对 论 ； 被 誉 为 二 十 世 纪 的 哥 白 尼 。 图 18-1 爱因斯坦 3．已经了解的相对性 运动描述与参考系有关, 运动规律与参考系无关。 惯性系与非惯性系： （1）牛顿运动定律成立的参考系叫做惯性系，不成立的参考系叫做非惯性 系。 （2）必须由实验和观察来判断一个参考系是否为惯性系。 4．进一步认识相对性 认识论方法论的问题，教育人们要脱离自我，客观地看问题。 相对性问题的核心是：物理规律是客观存在的，与参考系无关。即参考系平 权 ，没有特殊的参考系。 如：什么是上？下？ A 说：头朝上。B 也说：头朝上。 但，A 看 B，B 大头朝下！ 图 18-2 科学的语言必须准确！必须用物理规律来表述。应该用万有引力定律：即认为下：指向 地心。 第一节 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 一、狭义相对论的基本原理 1．狭义（相对论）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律的表达形式都相同。即所有的惯性参考系都是等价的。这样