电动力学》第25讲 第六章狭义相对论(1) §6.1相对论的理论基础 教师姓名:宗福建 单位:山东大学物理学院 2015年12月8日
《电动力学》第25讲 第六章 狭义相对论 (1) §6.1 相对论的理论基础 教师姓名： 宗福建 单位： 山东大学物理学院 2015年12月8日
本讲主要内容 61、相对论产生的历史背景 20世纪物理学上空的两朵乌云 62、相对论的实验基础 63、相对论的基本原理 相对性原理 光速不变原理 64、洛伦兹变换 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 2 本讲主要内容 1、相对论产生的历史背景 20世纪物理学上空的两朵乌云 2、相对论的实验基础 3、相对论的基本原理 相对性原理 光速不变原理 4、洛伦兹变换
相对论的实验基础 61物理学上空的“两朵鸟云” 6物理学发展到19世纪末期,可以说是达到相当完美、相当成熟的程 度。一切物理现象似乎都能够从相应的理论中得到满意的回答。 6例如,一切力学现象原则上都能够从经典力学得到解释,牛顿力学 以及分析力学已成为解决力学问题的有效的工具。 对于电磁现象的分析,已形成麦克斯韦电磁场理论,这是电磁场统 理论,这种理论还可用来阐述波动光学的基本问题。 6至于热现象,也已经有了唯象热力学和统计力学的理论,它们对于 物质热运动的宏观规律和分子热运动的微观统计规律,几乎都能够 作出合理的说明 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 3 相对论的实验基础 1.物理学上空的“两朵乌云” 物理学发展到19世纪末期，可以说是达到相当完美、相当成熟的程 度。一切物理现象似乎都能够从相应的理论中得到满意的回答。 例如，一切力学现象原则上都能够从经典力学得到解释，牛顿力学 以及分析力学已成为解决力学问题的有效的工具。 对于电磁现象的分析，已形成麦克斯韦电磁场理论，这是电磁场统 一理论，这种理论还可用来阐述波动光学的基本问题。 至于热现象，也已经有了唯象热力学和统计力学的理论，它们对于 物质热运动的宏观规律和分子热运动的微观统计规律，几乎都能够 作出合理的说明
相对论的实验基础 ⊕普朗克曾在1924年做过一次演讲。在演讲中,他回忆1875年在慕尼 黑大学学物理时,物理老师曾劝他不要学纯理论,因为物理学“是 门高度发展的、几乎是尽善尽美的科学”,现在这门科学“看来 很接近于采取最稳定的形式 普朗克的另一位名师,柏林大学的基尔霍夫也说过类似的话,他说: 物理学已经无所作为,往后无非在已知规律的小数点后面加上几 个数字而已。” 6尽管开尔文对物理学成就的评价言之过激,但他能够在此万里晴空 中发现“两朵乌云”并为之忧心忡忡,足见他富有远见。物理学发 展的历史表明,正是这两朵小小的乌云,终于酿成了一场大风暴。 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 4 相对论的实验基础 普朗克曾在1924年做过一次演讲。在演讲中，他回忆1875年在慕尼 黑大学学物理时，物理老师曾劝他不要学纯理论，因为物理学“是 一门高度发展的、几乎是尽善尽美的科学”，现在这门科学“看来 很接近于采取最稳定的形式。 普朗克的另一位名师，柏林大学的基尔霍夫也说过类似的话，他说： “物理学已经无所作为，往后无非在已知规律的小数点后面加上几 个数字而已。” 尽管开尔文对物理学成就的评价言之过激，但他能够在此万里晴空 中发现“两朵乌云”并为之忧心忡忡，足见他富有远见。物理学发 展的历史表明，正是这两朵小小的乌云，终于酿成了一场大风暴
相对论的实验基础 61物理学上空的“两朵鸟云” 6在历史跨入二十世纪的日子里,英国科学界声名显赫的元老开尔文 勋爵(英国著名物理学家W汤姆孙),于1900年4月27日在皇家学会 发表了一篇著名的讲演(还有说,19世纪的最后一天,1899年12月 31日)。 6文章一开始,开尔文就开门见山地写道:“动力学理论断言热和光 都是运动的方式,可是现在,这种理论的优美性和明晰性被两朵乌 云遮蔽得黯然失色了。第一朵乌云是随着光的波动论而开始出现的, 菲涅耳和托马斯·扬研究过这个理论;它包括这样一个问题:地球如 何通过本质上是光以太这样的弹性固体而运动呢?第二朵乌云是麦 克斯韦—玻耳兹曼关于能量均分的学说。” 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 5 相对论的实验基础 1.物理学上空的“两朵乌云” 在历史跨入二十世纪的日子里，英国科学界声名显赫的元老开尔文 勋爵(英国著名物理学家W.汤姆孙)，于1900年4月27日在皇家学会 发表了一篇著名的讲演（还有说，19世纪的最后一天，1899年12月 31日）。 文章一开始，开尔文就开门见山地写道：“动力学理论断言热和光 都是运动的方式，可是现在，这种理论的优美性和明晰性被两朵乌 云遮蔽得黯然失色了。第一朵乌云是随着光的波动论而开始出现的， 菲涅耳和托马斯·扬研究过这个理论；它包括这样一个问题：地球如 何通过本质上是光以太这样的弹性固体而运动呢？第二朵乌云是麦 克斯韦—玻耳兹曼关于能量均分的学说