2.经典力学的时空观 S (1)同时性是绝对的。 xsx- ut S:两事件同时发生, t2-t1=0 y=y Z=Z t2-t1=t2-t=0 t= t 即在S系两事件也是 同时发生的。 (2)时间间隔是绝对的。 r2-t1=t2-t1 或写为△=△t
6 2.经典力学的时空观 (1)同时性是绝对的。 x = x − ut y = y z = z t = t S S (2)时间间隔是绝对的。 2 1 t − t 或写为 t = t S：两事件同时发生， t2-t1=0 S ：t2- t1 = t2 - t 1=0 即在 S 系两事件也是 同时发生的。 2 1 = t − t
(3)空间间隔(距离)是绝对的。 S d"=√△x)2+(Ay2+(△x)2x=x- J (Ax2+(4y y)2+(△z )2=d 这就是说,同时性、时间间隔和空间距离都是 绝对的,与参考系的选择无关。而且,时间和空间 是彼此独立的、互不相关的,并且独立于物质和运 动之外。 这就是经典力学的时空观,也称绝对时空观
7 (3)空间间隔(距离)是绝对的。 2 2 2 d = ( x ) + ( y ) + ( z ) = ( x ) + ( y ) + ( z ) = d 2 2 2 ( ) x x2 x1 = − 这就是说，同时性、时间间隔和空间距离都是 绝对的，与参考系的选择无关。而且，时间和空间 是彼此独立的、互不相关的，并且独立于物质和运 动之外。 这就是经典力学的时空观,也称绝对时空观。 x = x − ut y = y z = z t = t S S
这种绝对时空观念,只适用于低速运动并与通常 人们头脑中的时空观念一致;而在高速运动中,它 的缺陷就明显表现出来了。 3.m利略变换的难 首先是电磁现象的规律问题。 如果用伽利略变换对电磁现象的基本规律(麦克斯韦 方程组)进行变换,发现这些规律对不同的惯性系并不 具有相同的形式。 可见,电磁现象的基本规律不符合伽利略变换! 另一个问题是真空中的光速问题 大家都知道,真空的光速是c可这个c是对什么参 考系来说的呢?
8 这种绝对时空观念，只适用于低速运动(并与通常 人们头脑中的时空观念一致)；而在高速运动中，它 的缺陷就明显表现出来了。 3.伽利略变换的困难 首先是电磁现象的规律问题。 如果用伽利略变换对电磁现象的基本规律(麦克斯韦 方程组)进行变换，发现这些规律对不同的惯性系并不 具有相同的形式。 可见, 电磁现象的基本规律不符合伽利略变换！ 另一个问题是真空中的光速问题。 大家都知道，真空的光速是c。可这个c是对什么参 考系来说的呢？
如果一个人以速度u平行于光的传播方向运动, 在你看来,他测得的光速应该是 c=c±u 可根据麦克斯韦电磁理论,光在真空中的速率 由下式决定 =3×108m/ PoEo 式中pn、6是两个与参考系无关的常量,因此c也 应该与参考系无关。 这些事实表明,电磁波和光波的运动不服从伽 利略变换!
9 如果一个人以速度u平行于光的传播方向运动， c m / s o o 8 3 1 0 1 = = 式中o、 o是两个与参考系无关的常量,因此c也 应该与参考系无关。 这些事实表明，电磁波和光波的运动不服从伽 利略变换! c′=c±u 可根据麦克斯韦电磁理论，光在真空中的速率 由下式决定
伽利略变换和电磁规律的矛盾引导人们去思考:是 伽利略变换正确而电磁现象的基本规律不符合相对性 原理呢?还是电磁现象的基本规律符合相对性原理而 伽利略变换应该修正呢? 在这些重大问题面前,当时许多著名的物理学家 绞尽脑汁,仍一筹莫展。有的把这形容为物理学晴朗 天空边际上的一朵鸟云,预感到物理学中一场重大革 命即将发生。 1905年,富于创新精神的年仅26岁的青年物理学 家爱因斯坦脱颖而出,对此进行了深入的研究,力排 众议,发表了《论动体的电动力学》这篇论文,建立 了崭新的时空观念,对此问题作出了对整个物理学带 有根本性变革意义的回答
10 伽利略变换和电磁规律的矛盾引导人们去思考:是 伽利略变换正确而电磁现象的基本规律不符合相对性 原理呢?还是电磁现象的基本规律符合相对性原理而 伽利略变换应该修正呢? 在这些重大问题面前，当时许多著名的物理学家 绞尽脑汁，仍一筹莫展。有的把这形容为物理学晴朗 天空边际上的一朵乌云，预感到物理学中一场重大革 命即将发生。 1905年，富于创新精神的年仅26岁的青年物理学 家爱因斯坦脱颖而出，对此进行了深入的研究,力排 众议，发表了《论动体的电动力学》这篇论文,建立 了崭新的时空观念，对此问题作出了对整个物理学带