重要结论:只能确定兩个惯性系的相对运动速度,谈论某 惯性系的绝对运动(绝对静止)是没有意的。 绝对空间:长度的量度与参考系无关 牛顿 绝对时间:时间的量度与参考系无关。 ○ 绝对时电观 “绝对空间,就其本性而言,与外界任何事物无 关,而永远是相同的和不动的。”“绝对的、真 正的和数学的时间自己流逝着,并由于它的本性 而均匀地与任何外界对象无关地流逝着。 宏观低速物体的力学规在任何惯性系中形式捐同 力学相对性原理 应用程序 (想故命 6
6 重要结论：只能确定两个惯性系的相对运动速度，谈论某 一惯性系的绝对运动（绝对静止）是没有意义的。 绝对空间：长度的量度与参考系无关。 绝对时间：时间的量度与参考系无关。 牛顿 “绝对空间，就其本性而言，与外界任何事物无 关，而永远是相同的和不动的。 ”“绝对的、真 正的和数学的时间自己流逝着，并由于它的本性 而均匀地与任何外界对象无关地流逝着。 绝对时空观 宏观低速物体的力学规律在任何惯性系中形式相同 力学相对性原理
二、伽利略换( Galilean Transformation) 在两个惯性系中考察同一物理事件。设惯性系S和相对 S运动的惯性系S’, 完全相同校好而县是同步yS1y'S_2 的,物体到达P点指示的时 间分别为t两系原点重合 (x, y,z) (x',y',z') 时为计时零点), (想故命
7 二、伽利略变换（ Galilean Transformation ） 在两个惯性系中考察同一物理事件。设惯性系S和相对 S运动的惯性系S’， 两参考系中的时钟结构 完全相同、校好而且是同步 的，物体到达P点指示的时 间分别为t、t’(两系原点重合 时为计时零点）, y o P o S u x x u S y z z' • ( x' , y' ,z' ) ( x, y,z )
由绝对时空观, X=x-ut x=x+ut yS↑y'S u y=y P t=t 正变换 逆变换 伽利略坐标变换 分别对三个方向的分量对时间求导,可得 v-u (伽利略速度变换) a=a (想故命
8 由绝对时空观， 正变换 x = x −ut y = y z = z t = t 逆变换 t t z z y y x x ut = = = = + y o P o S u x x u S y z z' • ( x' , y' ,z' ) ( x, y,z ) 伽利略坐标变换 分别对三个方向的分量对时间求导，可得 x x y y z z v' = v − u, v' = v , v' = v v' v u = − （伽利略速度变换） 再对时间求导 a' a =
在牛顿力学中,质点的质量和运动的速度无关,力只跟 质点的相对位置或相对运动有关,且都与参考系无关。在S系 中,如果F=ma 那么,在S系中,F'=F,m=m,则 F'=m'as d(m'pr dt' 中山 即牛顿定律同样成立。 牛顿绝对时空观 牛顿相对性原理 (想故命
9 在牛顿力学中，质点的质量和运动的速度无关，力只跟 质点的相对位置或相对运动有关，且都与参考系无关。在S系 中，如果 F ma = 那么，在S’系中， F' = F, m' = m ，则 dt' dp' dt' d( m' v' ) F' m' a' = = = 即牛顿定律同样成立。 牛顿绝对时空观 牛顿相对性原理
§122爱国斯超智对性原理和光不变 伽利略支换的圆唯 ★电磁场方程组不服从伽利暗略变换(对不同的惯性系有不 同的形式)。 光速C 根据伽利略变换,在两个不同的参考系S、S中测光速,有 c=c±L 而由麦克斯韦电磁场理论 =2.99×103m/s (想故命 √E0 10
10 §12.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变 一、伽利略变换的困难 电磁场方程组不服从伽利略变换(对不同的惯性系有不 同的形式）。 光速C。 根据伽利略变换，在两个不同的参考系S、S’中测光速，有 c' = c u 而由麦克斯韦电磁场理论 c . m / s 8 0 0 2 99 10 1 = =