一、力学的相对性原理1.伽利略变换'系相对Z系沿x轴方向做匀速直线运动PYZx=x-vtZV正变换(x, y, z)11=Prr't= t00'XZ'6
6 一、力学的相对性原理 1.伽利略变换 Σ'系相对Σ系沿x轴方向做匀速直线运动 正 变 换 x = x − v t y y = z = z t = t O X Y O' Z' Y' v P (x, y, z) r r Z
1一一绝对时空观2.伽利略变换的时空观同时的绝对性0系中同时发生的事件（可不同地点），0系也同时发生t'=ti t’=t2t'= t2ti = tz 时间间隔的绝对性At = t, - tiO系中相继发生的两事件时空相互分离△t'= AtO·系中两事件亦相继发生空间间隔的绝对性一一杆的长度的绝对性杆相对0系静止 △x'=x-xi杆相对0系以速度运动△x = x2 - Xi杆沿运动方向的长度与静止时相同
7 2.伽利略变换的时空观——绝对时空观 同时的绝对性 O系中同时发生的事件（可不同地点），O'系也同时发生。 = t t ' 2 1 = − = x x x x ' 1 2 = t t 时 空 相 互 分 离 时间间隔的绝对性 空间间隔的绝对性——杆的长度的绝对性 2 2 t t 1 2 = t t 1 1 = t t = O系中相继发生的两事件 2 1 = − t t t O '系中两事件亦相继发生 杆相对O '系静止 2 1 = − x x x ' 杆相对O系以速度v运动 杆沿运动方向的长度与静止时相同
一、力学的相对性原理2.伽利略变换的时空观一一绝对时空观在伽利略变换下，时间测量和空间测量均与参考系的状态无关，时间与空间亦不相联系，即经典力学时空观。3.力学的相对性原理(1)在一切相对作匀速运动惯性系中牛顿力学定律具有相同形式；(2）一切惯性系都是等价的，不存在特殊的惯性系
8 3.力学的相对性原理 ⑵ 一切惯性系都是等价的，不存在特殊的惯性系。 (1)在一切相对作匀速运动惯性系中牛顿力学定律具有相同 形式； 在伽利略变换下，时间测量和空间测量均与参考系 的状态无关，时间与空间亦不相联系，即经典力学时空观。 2.伽利略变换的时空观——绝对时空观 一、力学的相对性原理
二、相对论产生的历史背景和实验基础1.相对论产生的历史背景经典力学根据实践经验引人了惯性参考系，力学的基本运动定律对所有惯性系成立关于电磁现象，人们从长期实践中总结出电磁场的基本规律，在此基础上必然提出参考系问题，即所总结出来的电磁现象的基本规律究竟适用于什么参考系。参考系问题在电动力学中由于下述原因而变得更为突出：从电磁现象总结出来的麦克斯韦方程组，可以得到波动方程，并由此波动方程得出电磁波在真空中的传播速度为c。按照旧时空概念，如果物质运动速度相对于某一参考系为C，则变换到另一参考系时，其速度就不可能沿各个方向都为c。C
9 关于电磁现象，人们从长期实践中总结出电磁场的基本规律，在 此基础上必然提出参考系问题，即所总结出来的电磁现象的基本规律 究竟适用于什么参考系。 二、相对论产生的历史背景和实验基础 经典力学根据实践经验引人了惯性参考系，力学的基本运动定律 对所有惯性系成立 参考系问题在电动力学中由于下述原因而变得更为突出：从电磁 现象总结出来的麦克斯韦方程组，可以得到波动方程，并由此波动方程 得出电磁波在真空中的传播速度为c。按照旧时空概念，如果物质运动 速度相对于某一参考系为c，则变换到另一参考系时，其速度就不可能 沿各个方向都为c。 1.相对论产生的历史背景
从旧概念出发.电磁波只能够对一个特定参考系的传播速度为c因而麦氏方程组也就只能对该特殊参考系成立。如果确是这样，则经典力学中一切惯性参考系等价的相对性原理在电磁现象中就不再成立。因而由电磁现象可以确定一个特殊参考系，这样便可以把相对于该特殊参考系的运动称为绝对运动。寻找这个特殊参考系和确定地球相对于这参考系的运动成为上世纪未物理学家的一个重要课题。电磁学的进一步发展要求解决这一问题.而当时的科学发展水平已使得精确测量光速成为实际可能。多次实验结果都没有发现任何绝对运动的效应，从而道使人们接受在真空中光速相对于任何惯性系都等于c的结论。10
10 从旧概念出发,电磁波只能够对一个特定参考系的传播速度为c， 因而麦氏方程组也就只能对该特殊参考系成立。如果确是这样，则 经典力学中一切惯性参考系等价的相对性原理在电磁现象中就不再 成立。因而由电磁现象可以确定一个特殊参考系，这样便可以把相 对于该特殊参考系的运动称为绝对运动。 寻找这个特殊参考系和确定地球相对于这参考系的运动成为上世 纪末物理学家的一个重要课题。电磁学的进一步发展要求解决这一问 题,而当时的科学发展水平已使得精确测量光速成为实际可能。多次实 验结果都没有发现任何绝对运动的效应，从而迫使人们接受在真空中 光速相对于任何惯性系都等于c的结论