第门章狭义相对论基础
第 7 章 狭义相对论基础
第7章狭义相对论基础 §7.1经典力学的因难 §7.2狭义相对论的基本假设 §7.3洛伦兹变换 §7.4狭义相对论的时空观 §7.5相对论力学 §7.6狭义相对论的进一步讨论
第 7 章 狭义相对论基础 §7.1 经典力学的困难 经典力学的困难 §7.2 狭义相对论的基本假设 §7.5 相对论力学 §7.4 狭义相对论的时空观 狭义相对论的时空观 §7.3 洛伦兹变换 §7.6 狭义相对论的进一步讨论
§7.1经典力学的困难 一、力学相对性原理和伽利略变换 惯性系S 在两个惯性系中考察同一物理事件 惯性系S 在S系中空间各点放置无穷系列的时钟，这些时 钟与该惯性系保持相对静止、彼此同步。一个事件的 时空坐标(x,y,z,t)由该事件发生的地点及该处的时钟 记录下来。 伽利略变换： 惯性系S 惯性系S S'系相对于S系运动 t时刻，物体到达P点 事件P
在两个惯性系中考察同一物理事件 t 时刻，物体到达P 点 一、力学相对性原理和伽利略变换 事件 P 惯性系 惯性系 S S′ S ′ 系相对于 S 系运动 伽利略变换： §7.1 经典力学的困难 在 系中空间各点放置无穷系列的时钟，这些时 钟与该惯性系保持相对静止、彼此同步。一个事件的 时空坐标 由该事件发生的地点及该处的时钟 记录下来。 tzyx ),,,( S 惯性系 S 惯性系 S′
S系 F(x,y,=,1) S系 '(x',y,z,t) (x,y,,t) '(x,y,z',t) a a' X=x-ut 事件P S一S y'=y z′=z S t'=t x=x'+ut 公 y=y 2=z t=t 伽利略变换
′ = −utxx ′ = yy z ′ = z ′ = tt tt zz yy tuxx = ′ = ′ = ′ = ′+ ′ 事件 P S S′ S′ S P r r o ′ S′ u x ′ x o S y r ′ r y ′ z z ′ x ′ 伽利略变换 ′( ′ ′ ′,,, tzyxr ′) r S′系 ′( ′ ′ ′,,, tzyxv ′) r a ′ r ( ) ,,, tzyxrr S系 ( ) ,,, tzyxvr a r
du V=Vx-u a.=ax dt :x S ↓ u是恒量 =Y d,=ay v.=V. d.=a. d (Yx=v+u du a.=d4+ dr' 两个都是 ax=a ↓ 惯性系 a,=d, v.=v. a=d a a 在两个惯性系中 a'=a
两个都是 惯性系 u是恒量 在两个惯性系中 aar r ′ = zz yy xx vv vv uvv ′ = ′ = ′ = − zz yy xx vv vv uvv = ′ = ′ = ′ + zz yy xx aa aa t u aa ′ = ′ = ′ −= d d zz yy xx aa aa t u aa = ′ = ′ ′ = ′ + d d zz yy xx aa aa aa = ′ = ′ = ′ zz yy xx aa aa aa ′ = ′ = ′ = S S ′ S S ′