1905年,爱因斯坦《论动体的电动力学》提出了狭义相对论的两个基本假设:(1)一切物理规律在任何惯性系中形式相同相对性原理(2)在任何惯性参考系,光在真空中的传播速率都相等。光速不变原理2026/3/20O
2026/3/20 6 1905年,爱因斯坦《论动体的电动力学》, 提出了狭义相对论的两个基本假设: (1) 一切物理规律在任何惯性系中形式相同 —— 相对性原理 (2) 在任何惯性参考系,光在真空中的传播 速率都相等。 —— 光速不变原理
光速不变与伽利略变换矛盾新的时空变换公式:洛伦兹变换观念上的变革运动与参考系有关(运动相对性牛顿力学测量与参考系无关(绝对时空观)「长度、时间测量的相对性狭义相对论力学,光速不变((相对论时空观)2026/3/20
2026/3/20 7 光速不变与伽利略变换矛盾 新的时空变换公式:洛伦兹变换 观念上的变革 牛顿力学 运动与参考系有关 (运动相对性) 测量与参考系无关 (绝对时空观) 狭义相对论力 学,光速不变 长度、时间测量的相对性 (相对论时空观)
S5.2相对论运动学5.2.1绝对时空观的失效(同时的相对性绝对时空观:时间测量与参考系无关,惯性系S与S'中,t=t。在S系两事件同时发生,ti=tz,在S系也必然同时发生,t'=t'。相对论时空观:同时的相对性,这是光速不变原理的必然结果,以爱因斯坦火车为例说明。2026/3/20
§5.2 相对论运动学 2026/3/20 8 5.2.1 绝对时空观的失效(同时的相对性) 绝对时空观:时间测量与参考系无关,惯性系S与 S′中,t = t′。在S系两事件同时发生,t1 = t2,在S′ 系也必然同时发生, t1 ′ = t2 ′ 。 相对论时空观:同时的相对性,这是光速不变原理 的必然结果,以爱因斯坦火车为例说明
S爱因斯坦火车S地面参考系在火车上,AB分别放置信号接收器中点M'放置光信号发生器t=t'=0,M'发一光信号事件1:A'接收到闪光,事件2:B'接收到闪光研究的问题:S系、S系中两事件发生是同时的么?S'uSAM'B'2026/3/20
2026/3/20 9 S 地面参考系 S 爱因斯坦火车 在火车上, A B , 分别放置信号接收器 t t = = 0, M 发一光信号 中点 M 放置光信号发生器 事件1: A 接收到闪光,事件2: B 接收到闪光 研究的问题:S′系、S系中两事件发生是同时的么? S A B S u M
S'参考系中:M处闪光,光速为C: A'M'= B'M:A'B'同时接收到光信号所以事件1、事件2同时发生。SuA'M'B'102026/3/20
2026/3/20 10 S 参考系中: M 处闪光, 光速为 c A M B M = A B 同时接收到光信号 所以事件1、事件2同时发生。 A B S u M