狭义相对论 Xidian University §3狭义相对论的时空观 返回 上页 下页 一、同时性的相对性(Relativity of Simultaneity) 事件1：车厢后壁A'接收器接收到光信号， 事件2：车厢前壁B接收器接收到光信号. K(地面) K'(车厢) 事件1 (x,41) (x,) 事件2 (x2,t2) (x,5) K'两事件同时发生=t K事件1先，事件2后t1<t2 业面 新始 结论 。1 在一个参照系中同时、不同地发生的两个事件在另一个 参照系中不再是同时发生的，同时具有相对性 9 西安电子科技大学
西安电子科技大学 事件 1 ：车厢后壁A'接收器接收到光信号. 事件 2 ：车厢前壁B'接收器接收到光信号. • 在一个参照系中同时、不同地发生的两个事件在另一个 参照系中不再是同时发生的，同时具有相对性。 （地面） （车厢） 结论 一、同时性的相对性(Relativity of Simultaneity) K´ 两事件同时发生 2 1 t t K 1 2 事件1先,事件2后 t t A' B' §3 狭义相对论的时空观 返回 上页 下页 狭义相对论
狭义相对论 Xidian University 时空观 返回 上页 下页 时空观就是对有关时间和空间的物理性质的认识。 经典时空观 经典时空观与伽利略变换 彼 空间：广延性，独立存在，永恒不变，绝对静止 此 独 与运动 时间：持续性，绝对的、真正的、数学的，在永恒、 均匀地流逝着 关 惯性系 相对量 绝对量 经典力学： 速度 同时性 长度 时间
西安电子科技大学 时空观 时空观就是对有关时间和空间的物理性质的认识。 返回 上页 下页 时间：持续性，绝对的、真正的、数学的，在永恒、 均匀地流逝着 彼 空间：广延性，独立存在，永恒不变，绝对静止 此 独 立 惯性系 相对量 绝对量 经典力学： 速度 同时性 长度 时间 经典时空观 与 运 动 无 关 经典时空观与伽利略变换 狭义相对论
狭义相对论 同时性的相对性 返回 上页 下页 异地同时的相对性 y K(地面) K(车厢) 事件打 (x13t1) (x,) M' B 事件2 (x2,t2) (x2,t2) 0 X 由“LT” K 异地同时 +” C + + K 不同时 K系 1=1-w1c2 √1-v2/c 店-0+（￥-） c。(3-) 12-41= =-1 =≠0 W1-v2/c2 √1-/ 西安电子科技大学
西安电子科技大学 异地同时的相对性 返回 上页 下页 （地面） （车厢） A' M B' ' x x ' v y y' 2 1 o t t t ' ' ' 0 2 1 x x x ' ' ' 0 K´系 由“LT” 1 1 2 1 2 2 1 / v t x c t v c 2 2 2 2 2 2 1 / v t x c t v c K系 2 2 1 2 1 2 2 ( ) 0 1 / v x x c t t t v c K´ 异地同时 K 不同时 C C 2 1 2 1 2 2 1 2 2 ( ) ( ) 1 / v t t x x c t t v c 一、同时性的相对性 狭义相对论
狭义相对论 Xidian University 返回 上页 下页 例：在地面参照系中观察到 粉笔与小球同时落地， 请问：在相对地面以速度y 粉笔落地 小球落地 运动着的车厢中观察这两个 事件是否是同时发生的？ 0 解：设地面为K系，车厢为K系 (c1,t1)(c2,t2) 事件1：粉笔落地 事件2：小球落地 K(地面) K'(车厢 事件1 (x1,41) (x1',4) K系：同时发生t1=t2 事件2 (x2,t2) (x2',t2) K系：t5-(= 4-4)-。2(3-x) -(v/c2)△x ≠0< √1-v2/c2 V1-v2/c2 委系凤时稼先，在不同时生的质以同时是相对的 西安电子科技大学
西安电子科技大学 事件1:粉笔落地 事件2:小球落地 例：在地面参照系中观察到 粉笔与小球同时落地, 请问：在相对地面以速度v 运动着的车厢中观察这两个 事件是否是同时发生的？ 2 2 2 ( / ) 0 1 / v c x v c K系同时发生，在K´系不是同时发生的, 所以同时是相对的 x ' y' v x y o 粉 笔 落 地 小 球 落 地 (x1,t1 ) (x2, t2 解：设地面为K 系，车厢为K´系 ) 1 2 K系: 同时发生 t t 2 1 t t 2 1 2 1 2 2 1 2 2 ( ) ( ) 1 / v t t x x c t t v c K´系: 返回 上页 下页 （地面） （车厢） 设 x m 106 v m s 9 10 / 3 则 7 t s 10 ( ) 狭义相对论
狭义相对论 Xidian University 结论 返回 上页 下页 沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在其中一 个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系中观察，则总 是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。 总结 (1)同时是相对的。 (2)同时的相对性是光速不变原理的直接结果。 (3)同时的相对性否定了各惯性系具有统一时间的可能 性，否定了牛顿的绝对时空观。 西安电子科技大学
西安电子科技大学 (2) 同时的相对性是光速不变原理的直接结果。 (1) 同时是相对的。 沿两个惯性系相对运动方向上发生的两个事件，在其中一 个惯性系中表现为同时的，在另一个惯性系中观察，则总 是在前一个惯性系运动的后方的那一事件先发生。 结论 总结 (3) 同时的相对性否定了各惯性系具有统一时间的可能 性，否定了牛顿的绝对时空观。 返回 上页 下页 狭义相对论