相对论和量子力学是近代物理学的两大支柱, 也是许多基础科学和工程科学的基础。 本篇主要介绍狭义相对论和量子力学简介。 相对论 相对论分为狭义相对论和广义相对论 局限于惯性参照系的相对论称为狭义相对论, 推广到一般参照系包括引力场在内的相对论称为 广义相对论。 2021221
2021/2/21 相 对 论 相对论和量子力学是近代物理学的两大支柱， 也是许多基础科学和工程科学的基础。 本篇主要介绍狭义相对论和量子力学简介。 相对论分为狭义相对论和广义相对论 局限于惯性参照系的相对论称为狭义相对论， 推广到一般参照系包括引力场在内的相对论称为 广义相对论
§19-1伽利略变换、经典力学时空观、 力学相对性原理 、伽利略变换 在参考系中发生的一个物理事件要用四个坐标 相对 论 经典力学时空观 (x、y、z、t)来描述 物理事件在两个参考系中来描述: 在S系中用:(x 、Jz、t) 在S系中用:(x'、y、z'、t 设S系和S'系都是惯性参照系,且: S系相对于S系沿x轴以速度u运动, 开始时坐标原点O和O'重合 2021221
2021/2/21 经 典 力 学 时 空 观 相 对 论 在参考系中发生的一个物理事件要用四个坐标 （x、y、z、t）来描述。 §19 –1 伽利略变换、经典力学时空观、 力学相对性原理 一、伽利略变换 在S系中用： （x、y、z、t） 物理事件在两个参考系中来描述： 在S'系中用：（x' 、y' 、z' 、t' ） 设S系和S'系都是惯性参照系，且： S'系相对于S系沿x轴以速度u 运动， 开始时坐标原点O 和 O ' 重合
S系和S系中的时间和空间有什么关系? x'sx-ut S系中(x'、y'、z'、t") 伽利略变换 Z =Z 相对 论 经典力学时空观 S系中(x、y、zt) x=x+ ut 伽利略逆变换 = J P(x, y,z, t) y, 4 S系 S"系 xx 2021221
2021/2/21 经 典 力 学 时 空 观 相 对 论 S系 S'系 O' x x' z' y' P（ x，y，z，t） （x' ，y' ，z' ，t'） y z O u r r t t z z y y x x ut = = = = + S系中（x、y、z、t）： t t z z y y x x ut = = = = − S'系中（x' 、y' 、z' 、t' ）： ——伽利略变换 ——伽利略逆变换 S系和S'系中的时间和空间有什么关系？
伽利略变换的矢量形式表为: 或 rsr'+ut t= t 经典力学时空观 相 对 论 经典力学时空观 棒长为l,静止放在S系中,分别在S系和S系 中测量其长度 S系 S系u r x 2021221
2021/2/21 经 典 力 学 时 空 观 相 对 论 伽利略变换的矢量形式表为： t t r r ut = = − t t r r ut = = + 或 二、经典力学时空观 棒长为 l ，静止放在S系中，分别在S系和S'系 中测量其长度： l S系 S'系 O' x x' z' y y' z O u
在S系中测得: l=√(x2-x1)2+(y2-y1)2+(2-x) 在S系中测得 相对论 经典力学时空观 =V(x2-x1)2+(y2-y1)2+(z2-x1) (x2-ut-x1+ut)2+(y2-y1)2+(x2-z1)2 (x2-x1)+(y2-y1)+(x2-31)2=l 一切惯性系中测得的长度都是相同的,即空 间是绝对的,与参照系无关。 2021221
2021/2/21 在S'系中测得： x x y y z z l x ut x ut y y z z l x x y y z z = − + − + − = = − − + + − + − = − + − + − 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 在S系中测得： 一切惯性系中测得的长度都是相同的，即空 间是绝对的，与参照系无关。 经 典 力 学 时 空 观 相 对 论 2 2 1 2 2 1 2 2 1 l = (x − x ) + ( y − y ) + (z − z )