S4-2狭义相对论产生的实验基础和历史条件设地球在“绝对静止”（以太）参考系中的速度为u。使于涉仪的一臂沿着地球轨道运动方向MDuul/Vc-u?1/Vc2-u2G1u,=c+u; l,/ (c+u)光源Mu= c-u; l, / (c-u)2cl,212t2c?-u?1221At=t-t2==(u/c)2V1一(u/c)节回录章日录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页 §4-2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件 x / y / z / 0 u M1 G1 M2 光 源 / x = c-u; l1 / (c-u) / x = c+u; l1 / (c+u) u / y c 2 2 2 l / c − u u / y c 2 2 2 l / c − u 设地球在“绝对静止”(以太)参考系中的速度为u。使干涉仪的一臂沿着地球轨道运动方向。 ] 1 ( / ) 1 ( / ) [ 2 2 2 2 1 1 2 u c l u c l c t t t − − − = − = 2 2 1 1 2 c u cl t − = 2 2 2 2 2 c u l t − =
S4-2狭义相对论产生的实验基础和历史条件把整个装置转动90°，光束的时间差为11,2At'=t'1-(u/c)-(u /c)千涉仪转动前后，光通过两臂时间差的改变量为：2(l1+12)&'=At-At'-c1-(u /c)2(li + l2) (u / c)?2c那么转动过程中条纹移动数At(1 + 12)u2c&'光程差AtAN1c2a波长实验时取l=lz=l=11m，入=5.9×10-7m，u=3.0×104m/s（为地球绕太阳公转的速度）,理论值△N~0.37条，但实验观测值小于0.01条。实验得到了“零”结果！幸日录节日录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页 §4-2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件 把整个装置转动90，光束的时间差为 干涉仪转动前后，光通过两臂时间差的改变量为： ] 1 ( / ) 1 ( / ) [ 2 2 2 2 / 1 2 / 1 / u c l u c l c t t t − − − = − = 1 2 2 2 2 1 2 ( / ) ( ) ] 1 ( / ) 1 1 ( / ) 1 [ 2( ) u c c l l u c c u c l l t t t + = − − − + = − = t t / 2 1 1 1 1 + − 2 2 ( 1 2 ) c c t l l u N + = ＝ 波 长 光程差 那么转动过程中条纹移动数 实验时取 l1=l2=l=11m，=5.9×10-7m，u=3.0×104m/s(为地球绕太阳公转的速度),理论值 ΔN≈0.37条，但实验观测值小于0.01条。 实验得到了“零”结果！
S4-2狭义相对论产生的实验基础和历史条件有一部分人不相信实验的真实性，继续改进实验设备做实验。而在不同的时间，不同的纬度，不同海拨高度来做，实验精度越来越高，但结果仍然一样，地球上的光速与地球速度无关。洛仑兹等人提出，可能是地球拖着“以太”一道运动，地球与以太之间没有相对运动了，当然测不出速度的差别，但是这一想法又被天文上的“光行差实验所否定。“光行差实验”否定地球拖着“以太”运动。还有不少解释.但总有矛盾的地方。这样一来物理学面临着一場危机，对于经典物理的天厦，人们想扶起东墙却倒了西墙，想扶起西墙却倒了东墙。为什么会产生这样的现象呢？因为人们受着传统思想的束缚，仍抱着牛顿的时空观不放。抱着伽利略坐标变换不放。在这种情况下就看谁能冲破传统思想的束缚，就能在大量的实验事实面前创建新的理论。章目录节口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页 §4-2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件 洛仑兹等人提出，可能是地球拖着“以太”一道运动，地球与以太之间没有相 对运动了，当然测不出速度的差别，但是这一想法又被天文上的“光行差实验” 所否定。“光行差实验”否定地球拖着“以太”运动。 有一部分人不相信实验的真实性，继续改进实验设备做实验。而且在不同的 时间，不同的纬度，不同海拔高度来做，实验精度越来越高，但结果仍然一样， 地球上的光速与地球速度无关。 还有不少解释.但总有矛盾的地方。这样一来物理学面临着一埸危机，对于经 典物理的大厦，人们想扶起东墙却倒了西墙，想扶起西墙却倒了东墙。 为什么会产生这样的现象呢？因为人们受着传统思想的束缚，仍抱着牛顿的时空 观不放。抱着伽利略坐标变换不放。在这种情况下就看谁能冲破传统思想的束缚， 就能在大量的实验事实面前创建新的理论
S4-2狭义相对论产生的实验基础和历史条件爱因斯坦则抛弃以太（即否定绝对静止参考系的存在），建立相对论，并提出了全新的时、空观。爱因斯坦1931年会见迈克尔耳逊时的对话：“我尊敬的迈克尔逊博士，您开始工作时，我还是个孩子，只有一米高，正是您将物理学引向新的道路，通过您精湛的实验工作，铺平了相对论发展的道路，您揭示了光以太的隐患，激发了洛仑兹和菲兹杰诺的思想，狭义相对论正是由此发展而来的。没有您的工作，相对论今天顶多也只是一个有趣的猜想，您的验证使之得到最初的实验基础。”“我的实验竟然对相对论这个怪物的诞生起了作用，我对此感到十分遗憾。”相对论的兴起是由于实际需要，是由于旧理论中的矛盾非常严重和深刻，而看来旧理论对这些矛盾已经没法避免了。爱因斯坦幸日录节口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页 §4-2 狭义相对论产生的实验基础和历史条件 “我尊敬的迈克尔逊博士，您开始工作时，我还是个孩子，只有一米高，正是您将物理学引向新 的道路，通过您精湛的实验工作，铺平了相对论发展的道路，您揭示了光以太的隐患，激发了洛 仑兹和菲兹杰诺的思想，狭义相对论正是由此发展而来的。没有您的工作，相对论今天顶多也只 是一个有趣的猜想，您的验证使之得到最初的实验基础。” “我的实验竟然对相对论这个怪物的诞生起了作用，我对此感到十分遗憾。” 爱因斯坦1931 年会见迈克尔耳逊时的对话： 爱因斯坦则抛弃以太（即否定绝对静止参考系的存在），建立相对论， 并提出了全新的时、空观。 相对论的兴起是由于实际需要，是由于旧理论中的矛盾非常严重和深刻，而看来旧理论对这些矛 盾已经没法避免了。 -爱因斯坦
84-3相对论基本原理、洛仑兹变换一、狭义相对论的两个基本假设到1900年，任何实验都没观察到以太的存在，因此，爱因斯坦认为以太根本就不存在，电磁场不是在媒质中传播的状态，而是物质存在的一种基本形态。在任何惯性系，电磁理论的基本定律（麦克斯韦方程组）应具有相同的数学形式，不过伽重略变换与旧的时空必须抛弃。于是爱因斯坦根据自已的信念，提出了两个大胆的假设：1、相对性原理：所有物理定律在一切惯性系中都具有相同的形式。或者说所有惯性系都是平权的，在它们之中所有物理规律都一样。2、光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中光速沿各方向都等于c，与光源和观察者的运动状态无关。那么，什么样的变换能保证所有的物理规律对这种变换都具有不变的形式呢？什么样的变换能保证在所有惯性系中光速不变呢？章目录节回录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页 §4-3 相对论基本原理、洛仑兹变换 到1900年，任何实验都没观察到以太的存在，因此，爱因斯坦认为以太根本就不存在， 电磁场不是在媒质中传播的状态，而是物质存在的一种基本形态。在任何惯性系，电磁理 论的基本定律(麦克斯韦方程组)应具有相同的数学形式，不过伽里略变换与旧的时空必须抛 弃。于是爱因斯坦根据自己的信念，提出了两个大胆的假设： 1、相对性原理：所有物理定律在一切惯性系中都具有相同的形式。或者说所有惯性系都是平 权的，在它们之中所有物理规律都一样。 2、光速不变原理：所有惯性系中测量到的真空中光速沿各方向都等于c，与光源和观察者的 运动状态无关。 那么，什么样的变换能保证所有的物理规律对这种变换都具有不变的形式呢? 什么样的变换能 保证在所有惯性系中光速不变呢？ 一、狭义相对论的两个基本假设