第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
1/10
一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理相对于不同参考系,经典力学定律形式完全一样吗?
(Galileo transformation & Principle of relativity)
S’系相对于 S系以匀速沿 x轴运动，观察两参照系中同一事件的时空关系。
x
'x
y 'y
v?
o 'o
z 'z
'ss
*
)',','(
),,(
zyx
zyxP
x
'xtv
z 'z
'yy
伽利略变换式
'0tt
OO
当 时,
与 重 合 。
'tt?
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
2/10
x x t
yy
zz
tt
v
坐标变换
Coordinate
transformation
xx
yy
zz
uu
uu
uu
v
速度变换
Velocity
transformation
xx
yy
zz
aa
aa
aa
加速度变换
Acceleration
transformation
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
3/10
'aa amF 'amF
在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式,
对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有相同的形式 —— 经典力学的相对性原理,
For any inertial frame of reference Newton's laws of
mechanics have the same form - classical mechanics,
relativity principle
Each other for the two uniform linear motion in the
inertial reference frame,Newton's laws of motion
have the same form
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
4/10
相对于不同参考系,长度和时间测量结果是一样的吗?
二 经典力学的时空观
(TheViewpointSpace and TimeofClassical Mechanics)
绝对空间 (Absolute space):空间与运动无关,空间绝对静止,空间的度量与惯性系无关,绝对不变．
绝对时间 (Absolute time),时间均匀流逝,与物质运动无关,所有惯性系有统一的时间,
Absolute space,the space has nothing to do with sport,
space is absolutely static,Metric space has nothing to do
with the inertial system is absolutely unchanged
Absolute time,time for uniform passage of time,and
physical exercise has nothing to do,all inertial system has
unity of time.
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
5/10
牛顿的绝对时空观 牛顿力学的相对性原理注 意 牛顿力学的相对性原理,在宏观、低速的范围内,是与实验结果相一致的,但在高速运动情况下是不正确的。
Newton's Absolute
Space and Time
Relativity principle of
Newtonian mechanics
Studies of electromagnetic phenomena show that,
electromagnetic phenomenon to comply with the Maxwell's
equations do not obey Galilean transformation.
对电磁现象的研究表明：电磁现象所遵从的麦克斯韦方程组不服从伽利略变换。
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
6/10
真空中的光速 c
m / s109 9 8.21 8
00
c
对于两个不同的惯性参考系,光速满足伽利略变换吗？
v cc '
x
'x
y 'y
v?
o
'o
z 'z
'ss
c?
光速依赖于惯性参考系的选取吗?
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
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球投出前
c?
d
c
dt
1
结果,观察者先看到投出后的球,后看到投出前的球,
试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达到观察者所需要的时间,
根据伽利略变换
21 ttv?
c dt 2
球投出后
vc
v?
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
8/10
900 多年前（公元 1054年 5月）一次著名的 超新星爆发,这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 ~ 1056年 均能用肉眼观察,特别是开始的 23 天,白天也能看见,
k m / s1 5 0 0?v物质飞散速度
l = 5000 光年c?
vc
A
B
当一颗恒星在发生超新星爆发时,它的外围物质向四面八方飞散,即有些抛射物向着地球运动,现研究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问,
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
9/10
实际持续时间约为 22 个月,这怎么解释?
年25 AB ttt
理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约
l = 5000 光年c?
vc
k m / s1 5 0 0?v物质飞散速度
A
B
v c
lt
A
A 点光线到达地球所需时间 c
lt
B?
B 点光线到达地球所需时间第十四章 相对论物理学第五版
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本章目录
14-0 教学基本要求
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观
14-2 迈克耳孙 -莫雷实验
14-3 狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式
14-4 狭义相对论的时空观选择进入下一节：
14-6 相对论性动量和能量
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
1/10
一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理相对于不同参考系,经典力学定律形式完全一样吗?
(Galileo transformation & Principle of relativity)
S’系相对于 S系以匀速沿 x轴运动，观察两参照系中同一事件的时空关系。
x
'x
y 'y
v?
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x
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z 'z
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伽利略变换式
'0tt
OO
当 时,
与 重 合 。
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第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
2/10
x x t
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v
坐标变换
Coordinate
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xx
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速度变换
Velocity
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加速度变换
Acceleration
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第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
3/10
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在两相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式,
对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有相同的形式 —— 经典力学的相对性原理,
For any inertial frame of reference Newton's laws of
mechanics have the same form - classical mechanics,
relativity principle
Each other for the two uniform linear motion in the
inertial reference frame,Newton's laws of motion
have the same form
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
4/10
相对于不同参考系,长度和时间测量结果是一样的吗?
二 经典力学的时空观
(TheViewpointSpace and TimeofClassical Mechanics)
绝对空间 (Absolute space):空间与运动无关,空间绝对静止,空间的度量与惯性系无关,绝对不变．
绝对时间 (Absolute time),时间均匀流逝,与物质运动无关,所有惯性系有统一的时间,
Absolute space,the space has nothing to do with sport,
space is absolutely static,Metric space has nothing to do
with the inertial system is absolutely unchanged
Absolute time,time for uniform passage of time,and
physical exercise has nothing to do,all inertial system has
unity of time.
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
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牛顿的绝对时空观 牛顿力学的相对性原理注 意 牛顿力学的相对性原理,在宏观、低速的范围内,是与实验结果相一致的,但在高速运动情况下是不正确的。
Newton's Absolute
Space and Time
Relativity principle of
Newtonian mechanics
Studies of electromagnetic phenomena show that,
electromagnetic phenomenon to comply with the Maxwell's
equations do not obey Galilean transformation.
对电磁现象的研究表明：电磁现象所遵从的麦克斯韦方程组不服从伽利略变换。
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
6/10
真空中的光速 c
m / s109 9 8.21 8
00
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对于两个不同的惯性参考系,光速满足伽利略变换吗？
v cc '
x
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光速依赖于惯性参考系的选取吗?
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
7/10
球投出前
c?
d
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1
结果,观察者先看到投出后的球,后看到投出前的球,
试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达到观察者所需要的时间,
根据伽利略变换
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球投出后
vc
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第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
8/10
900 多年前（公元 1054年 5月）一次著名的 超新星爆发,这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 ~ 1056年 均能用肉眼观察,特别是开始的 23 天,白天也能看见,
k m / s1 5 0 0?v物质飞散速度
l = 5000 光年c?
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A
B
当一颗恒星在发生超新星爆发时,它的外围物质向四面八方飞散,即有些抛射物向着地球运动,现研究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问,
第十四章 相对论
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观物理学 第五版
9/10
实际持续时间约为 22 个月,这怎么解释?
年25 AB ttt
理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约
l = 5000 光年c?
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k m / s1 5 0 0?v物质飞散速度
A
B
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A 点光线到达地球所需时间 c
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B 点光线到达地球所需时间第十四章 相对论物理学第五版
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本章目录
14-0 教学基本要求
14-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观
14-2 迈克耳孙 -莫雷实验
14-3 狭义相对论的基本原理洛伦兹变换式
14-4 狭义相对论的时空观选择进入下一节：
14-6 相对论性动量和能量
