15~1伽利略变换式牛顿力学相对性原理遇到的困难 物理学教程 (第二版) “横看成岭侧成峰，远近高低各不同。” 苏轼《题西林壁》 人类面对事物“相对性”的不同态度： (1)只承认自己看到的是真的，根本否认还有 其它的可能性， (2)“公说公有理，婆说婆有理。” 哲学上 的“相对主义”的派别。 (3)超越从个别角度（物理学里的参考系）认 识问题的局限性，寻求不同参考系之间的变换关系， 以及变换过程中那些不变性. ◆ 不变性：是物理定律，是自然界中与观察者无 关的客观规律。 第十五章狭义相对论
第十五章 狭义 相对论 物理学教程 （第二版） 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 “横看成岭侧成峰，远近高低各不同。 ” ——苏轼《题西林壁》 人类面对事物 “相对性”的不同态度： （1）只承认自己看到的是真的，根本否认还有 其它的可能性. （2）“公说公有理，婆说婆有理。 ” 哲学上 的 “相对主义”的派别. （3）超越从个别角度（物理学里的参考系）认 识问题的局限性，寻求不同参考系之间的变换关系， 以及变换过程中那些不变性. 不变性：是物理定律，是自然界中与观察者无 关的客观规律
15~1伽利略变换式牛顿力学相对性原理遇到的困难 物理学教程 (第二版) 自觉地去探索不同参考系中物理量、物理规律 之间的变换关系（相对性原理），和变换中的不变 量（对称性)，以便超越自我认识上的局限性，去 把握物理世界中更深层次的奥秘， 现代物理方法论精髓 “相对论的兴起是由于实际需要，是由于旧理 论中的矛盾非常严重和深刻，而看来旧理论对这些 矛盾已经没法避免了。” 爱因斯坦 第十五章狭义相对论
第十五章 狭义 相对论 物理学教程 （第二版） 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 “相对论的兴起是由于实际需要，是由于旧理 论中的矛盾非常严重和深刻，而看来旧理论对这些 矛盾已经没法避免了。 ” ——爱因斯坦 自觉地去探索不同参考系中物理量、物理规律 之间的变换关系（相对性原理），和变换中的不变 量（对称性），以便超越自我认识上的局限性，去 把握物理世界中更深层次的奥秘. ——现代物理方法论精髓
15 ~1伽利略变换式牛顿力学相对性原理遇到的困难 物理学教程 (第二版) 问：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？ 一伽利略变换式经典力学的相对性原理 牛顿力学的回答： y S'y 对于任何惯 y P(x,y,) 性参照系，牛顿 力学的规律都具 (x,y,=') _ut 有相同的形式. x 这就是经典力学 x 的相对性原理 第十五章狭义相对论
第十五章 狭义 相对论 物理学教程 （第二版） 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 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 . 问：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: 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
15 ~1伽利略变换式牛顿力学相对性原理遇到的困难 物理学教程 (第二版) 伽利略变换 当t=t'=0时 P(x,y,) 0与0'重合 (x',y,z) 位置坐标变换公式 t x -x=X一)t X y'= y z'= Z 经典力学认为：1)空间的 t'= t 量度是绝对的，与参考系无关； 2)时间的量度也是绝对的，与 x2-x1=X2-x1 参考系无关. 第十五章狭义相对论
第十五章 狭义 相对论 物理学教程 （第二版） 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 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' 2 1 2 1 x x x x
15 ~1伽利略变换式牛顿力学相对性原理遇到的困难 物理学教程 (第二版) 伽利略速度变换公式 〔x=x-0 P(x,y,z) u' 二Uy y (x',y',z) u'z=u x' X =i-方 加速度变换公式 d =' x= a F=ma F=ma' 在两相互作匀速直线运动的惯性 系中，牛顿运动定律具有相同的形式 第十五章狭义相对论
第十五章 狭义 相对论 物理学教程 （第二版） 15 – 1 伽利略变换式 牛顿力学相对性原理遇到的困难 z z a ' a y y a' a a x a x ' 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性 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' v u u