18 - 4 狭义相对论的时空观
一 同时的相对性
事件 1,车厢 后 壁接收器接收到光信号,
事件 2,车厢 前 壁接收器接收到光信号,
18 - 4 狭义相对论的时空观
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同时
不同地
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18 - 4 狭义相对论的时空观
结论, 沿两个惯性系运动方向,不同地点 发生
的两个事件，在其中一个惯性系中是 同时 的,在另
一惯性系中观察则 不同时,所以同时具有 相对 意义；
只有在 同一地点, 同一 时刻发生的两个事件，在其
他惯性系中观察也是 同时 的,
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在 S 系
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此结果反之亦然, 注意
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18 - 4 狭义相对论的时空观
二 长度的收缩
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18 - 4 狭义相对论的时空观
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当 时, 1??? 0ll ?
固有 长度：物体相对静止时所测得的长度,（ 最长 ）
洛伦兹收缩, 运动 物体在运动方向上长度 收缩,
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长度收缩是一种 相对 效应,此结果反之亦然, 注意
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18 - 4 狭义相对论的时空观
例 1 设想有一光子火箭,相对于地球以速
率 飞行，若以火箭为参考系测得火箭长
度为 15 m,问以地球为参考系，此火箭有多长？
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s'
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火箭参照系
地面参照系
解, 固有长度 'm150 ll ??
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18 - 4 狭义相对论的时空观
m2/2'' '' ?? yx ll
m2/2' ' ?? yy ll在 S 系
例 2 一长为 1 m 的棒静止地放在 平面内，
在 系的观察者测得此棒与 轴成 角，试问从
S 系的观察者来看，此棒的长度以及棒与 Ox 轴的夹角
是多少？设想 系相对 S 系的运动速度, 23 c?v
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18 - 4 狭义相对论的时空观
运 动 的 钟 走 得 慢
三 时间的延缓
18 - 4 狭义相对论的时空观
s' 系 同一 地点 B 发生两事件
在 S 系中观测两事件
),(),,( 2211 txtx
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)','( 1tx发射一光信号
接受一光信号
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时间延缓, 运动 的钟走得 慢,
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18 - 4 狭义相对论的时空观
狭义相对论的时空观
1） 两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间
关系是相对的,时间关系也是相对的，只有将空间
和时间联系在一起才有意义,
2） 时 — 空不互相独立，而是不可分割的整体,
3） 光速 C 是建立不同惯性系间时空变换的纽带,
3） 时,,c??v 'tt ???
1） 时间延缓是一种相对效应,
2） 时间的流逝不是绝对的，运动将改变
时间的进程,（例如新陈代谢、放射性的衰变、
寿命等, ）
注意
18 - 4 狭义相对论的时空观
例 3 设想有一光子火箭以 速率相
对地球作直线运动,若火箭上宇航员的计时器记录
他观测星云用去 10 min,则地球上的观察者测得此
事用去多少时间？
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一 同时的相对性
事件 1,车厢 后 壁接收器接收到光信号,
事件 2,车厢 前 壁接收器接收到光信号,
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18 - 4 狭义相对论的时空观
结论, 沿两个惯性系运动方向,不同地点 发生
的两个事件，在其中一个惯性系中是 同时 的,在另
一惯性系中观察则 不同时,所以同时具有 相对 意义；
只有在 同一地点, 同一 时刻发生的两个事件，在其
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18 - 4 狭义相对论的时空观
例 1 设想有一光子火箭,相对于地球以速
率 飞行，若以火箭为参考系测得火箭长
度为 15 m,问以地球为参考系，此火箭有多长？
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m2/2'' '' ?? yx ll
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例 2 一长为 1 m 的棒静止地放在 平面内，
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是多少？设想 系相对 S 系的运动速度, 23 c?v
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18 - 4 狭义相对论的时空观
狭义相对论的时空观
1） 两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间
关系是相对的,时间关系也是相对的，只有将空间
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2） 时 — 空不互相独立，而是不可分割的整体,
3） 光速 C 是建立不同惯性系间时空变换的纽带,
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2） 时间的流逝不是绝对的，运动将改变
时间的进程,（例如新陈代谢、放射性的衰变、
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18 - 4 狭义相对论的时空观
例 3 设想有一光子火箭以 速率相
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