物理学 14-4狭义相对论的时空观 第五版 同时的相对性( Relativity of simultaneity) 单 数面 始 事件1:车厢后壁接收器接收到光信号 事件2:车厢前壁接收器接收到光信号 ● 第十四章相对论 1/46
第十四章 相对论 物理学 第五版 14-4 狭义相对论的时空观 1/46 一 同时的相对性 (Relativity of simultaneity) 事件 1 :车厢后壁接收器接收到光信号. 事件 2 :车厢前壁接收器接收到光信号
物理学 14-4狭义相对论的时空观 第五版 设S系中x1、x2两处发生两事件时间间隔为△t t,问S′系中这两事件发生的时间间隔是多少? y 7 x X X Q69 S系(地面参考系)S系(车厢参考系 事件1(x,n,2,4)(x,y1,z1,t1) 事件2(x2,,2)(x2,y2,2,2) △t=t2-1 △t=t2 第十四章相对论 2/46
第十四章 相对论 物理学 第五版 14-4 狭义相对论的时空观 2/46 v x' y' o' 1 2 12 3 6 9 12 3 6 9 x' y' o' 1 2 x y o v 12 3 6 9 12 3 6 9 12 3 6 9 设S系中x1、x2两处发生两事件,时间间隔为Δt=t2- t1,问 S′系中这两事件发生的时间间隔是多少？ 事件 2 ( ' , ' , ' , ' ) 1 1 1 1 x y z t ( , , , ) 2 2 2 2 x y z t S 系 ( 地面参考系 ) 系 (车厢参考系 ) ( , , , ) 1 1 1 1 事件 1 x y z t ( ' , ' , ' , ' ) 2 2 2 2 x y z t S'Δ 2 1 Δt t t = − 2 1 t t t = −
物理学 14-4狭义相对论的时空观 第五版 △t-△x在一个惯性系同时发生的 △t C 两个事件,在另一个惯性 B 2 系是否同时? S系 S系 同时不同地△x≠0.,A=0△≠0不同时 同地不同时Ax=04≠0△t≠0不同时 同地同时△x=0,△=0△=0同时 不同时 Ax≠0,△≠0△≠0不同时 不同地 △x≠0.△t≠0 △t′=0 同时 △t=Ax/c 第十四章相对论 3/46
第十四章 相对论 物理学 第五版 14-4 狭义相对论的时空观 3/46 2 2 1 Δ Δ Δ − − = x c t t v 在一个惯性系同时发生的 两个事件，在另一个惯性 系是否同时? S 系 S’系 同时不同地 Δx t = 0,Δ 0 Δt 0 不同时 同地不同时 Δx t = 0,Δ 0 Δt 0 不同时 同地同时 Δx t = = 0 ,Δ 0 Δt = 0 同时 不同时 不同地 Δx t 0,Δ 0 2 Δx t 0,Δ 0 t x c = v/ Δt 0 不同时 Δt = 0 同时
物理学 14-4狭义相对论的时空观 第五版 44_0Ax结论同时性具有相对意义 C 1-B 2 Conclusion: Simultaneity having the relative significance 沿两个惯性系运动方向,不同地点发生的两个事件,在 其中一个惯性系中是同时的,在另一惯性系中观察则不 同时,所以同时具有相对意义;只有在同一地点,同 时刻发生的两个事件,在其他惯性系中观察也是同时的. Two inertial reference frame along the direction of sports, diferent locations of the two events happened, in one inertial reference frame is at the same time in another inertial reference frame is not observed at the same time, so at the same time the relative significance; only in the same place, same time The two incidents happened in other inertial reference frame is also observed at the same time 第十四章相对论 4/46
第十四章 相对论 物理学 第五版 14-4 狭义相对论的时空观 4/46 结论 同时性具有相对意义 沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，在 其中一个惯性系中是同时的，在另一惯性系中观察则不 同时，所以同时具有相对意义；只有在同一地点，同一 时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观察也是同时的. 2 2 1 Δ Δ Δ − − = x c t t v Two inertial reference frame along the direction of sports, different locations of the two events happened, in one inertial reference frame is at the same time in another inertial reference frame is not observed at the same time, so at the same time the relative significance; only in the same place, same time The two incidents happened in other inertial reference frame is also observed at the same time Conclusion: Simultaneity having the relative significance
物理学 14-4狭义相对论的时空观 第五版 长度的收缩( Length contraction 长度的测量和同时性概念密切相关 棒沿Ox’轴对S系静止放置,在S'系中同时测得两 端坐标x1x2,则棒的固有长度为l=x2-x1 固有长度:物体相对 静止时所测得的长 度(最长) S S Inherent length: 0.-X2 x measured length of relatively stationary object (the longest 问在S系中测得棒有多长? 第十四章相对论 5/46
第十四章 相对论 物理学 第五版 14-4 狭义相对论的时空观 5/46 长度的测量和同时性概念密切相关． x y o z s 1 x' 2 x' 0 l y' x' v o' z' s' 1 x 2 x 棒沿Ox’ 轴对S’系静止放置,在S’系中同时测得两 端坐标x1 ’,x2 ’则棒的固有长度为l0=x2 ’ －x1 ’ 二 长度的收缩(Length contraction) 固有长度:物体相对 静止时所测得的长 度 (最长) 问在S系中测得棒有多长? Inherent length: measured length of relatively stationary object (the longest)