相对论的实验基础 61.相对论产生的历史背景 6参考系问题在电动力学中由于下述原因而变得更为突出: 6从电磁现象总结出来的麦克斯韦方程组,可以得到波动 方程,并由此波动方程得出电磁波在真空中的传播速度 为 6按照旧时空概念,如果物质运动速度相对于某一参考系 为C,则变换到另一个坐标系时,其速度就不可能沿各个 方向都是C。从旧概念出发,电磁波只能对一个特定参考 系的传播速度为c,因而麦氏方程组也就只能对该特殊参 考系成立。 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 16 相对论的实验基础 1. 相对论产生的历史背景 参考系问题在电动力学中由于下述原因而变得更为突出： 从电磁现象总结出来的麦克斯韦方程组，可以得到波动 方程，并由此波动方程得出电磁波在真空中的传播速度 为c。 按照旧时空概念，如果物质运动速度相对于某一参考系 为c，则变换到另一个坐标系时，其速度就不可能沿各个 方向都是c。从旧概念出发，电磁波只能对一个特定参考 系的传播速度为c，因而麦氏方程组也就只能对该特殊参 考系成立
相对论的实验基础 61.相对论产生的历史背景 6寻找这个特殊参考系和确定地球相对于这参考系的运 动成为上世纪末物理学的一个重要课题。电磁学的进 步发展要求解决之问题,而当时的科学发展水平已 使得精确测量光速成为实际可能。多次试验结果都没 有发现任何绝对运动的效应,从而迫使人们接受在真 空中光速相对于任何参考系都等于C的结论 山东大学物理学院宗福建 17
山东大学物理学院 宗福建 17 相对论的实验基础 1. 相对论产生的历史背景 寻找这个特殊参考系和确定地球相对于这参考系的运 动成为上世纪末物理学的一个重要课题。电磁学的进 一步发展要求解决之问题，而当时的科学发展水平已 使得精确测量光速成为实际可能。多次试验结果都没 有发现任何绝对运动的效应，从而迫使人们接受在真 空中光速相对于任何参考系都等于c的结论
相对论的实验基础 61.相对论产生的历史背景 6光速相对于任何参考系都等于c的事实与旧时空概念发 生矛盾,这个矛盾是人们第一次研究高速现象时被揭 露出来的。电磁波的传播就是人们首先接触到的高速 现象。在此之前,实践中所接触到的力学现象都属低 速范围(与光速相比是相当低速的),旧时空观与新 实验事实的矛盾反映了旧时空观的局限性,并要求人 们根据新的实践结果发展和深化对时空的认识。 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 18 相对论的实验基础 1. 相对论产生的历史背景 光速相对于任何参考系都等于c的事实与旧时空概念发 生矛盾，这个矛盾是人们第一次研究高速现象时被揭 露出来的。电磁波的传播就是人们首先接触到的高速 现象。在此之前，实践中所接触到的力学现象都属低 速范围（与光速相比是相当低速的），旧时空观与新 实验事实的矛盾反映了旧时空观的局限性，并要求人 们根据新的实践结果发展和深化对时空的认识
相对论的实验基础 62.相对论的实验基础 6迈克尔逊莫雷实验否定了特殊参考系的存在,它表明光速不依赖 于观察者所在参考系 6用星光作光源的实验还证明了光速也不依赖于光源相对于观察者 的运动 6关于光速和光源运动无关的另一实验证据是对双星运动的观测。 双星绕其质心运动,若光速依赖于光源速度的话,则双星中向着 地球运动的一颗星发出的光将比另一颗星发出的光传播得较快, 因而在地球上观察到的双星运动轨道将受到歪曲。实际没有观察 到这种情况,表明两颗星发出的光的传播速度是一样的。 山东大学物理学院宗福建 19
山东大学物理学院 宗福建 19 相对论的实验基础 2. 相对论的实验基础 迈克尔逊-莫雷实验否定了特殊参考系的存在，它表明光速不依赖 于观察者所在参考系。 用星光作光源的实验还证明了光速也不依赖于光源相对于观察者 的运动。 关于光速和光源运动无关的另一实验证据是对双星运动的观测。 双星绕其质心运动，若光速依赖于光源速度的话，则双星中向着 地球运动的一颗星发出的光将比另一颗星发出的光传播得较快， 因而在地球上观察到的双星运动轨道将受到歪曲。实际没有观察 到这种情况，表明两颗星发出的光的传播速度是一样的