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文檔簡介
6 3相對(duì)論時(shí)空理論 一相對(duì)論時(shí)空結(jié)構(gòu) 1 光錐 間隔分類的幾何意義 二因果律和相互作用的最大傳播速度 1 相對(duì)論時(shí)空理論不破壞因果律 2 相互作用的最大傳播速度 三同時(shí)的相對(duì)性 1 同時(shí)同地事件 結(jié)論 同時(shí)同地兩事件 在任何慣性系中仍是同時(shí)同地事件 2 同地不時(shí)同事件 結(jié)論 同地不同時(shí)兩事件 在其他慣性系中一般為不同地不同時(shí)事件 但時(shí)間順序不會(huì)顛倒 即因果律不變 3 同時(shí)不同地事件 結(jié)論 同時(shí)不同地兩事件 在其他慣性系中一般為不同時(shí) 不同地事件 同時(shí)的相對(duì)性 不同的慣性系時(shí)間不再統(tǒng)一 否定了絕對(duì)時(shí)空 結(jié)論 有因果關(guān)系的事情在任何慣性系都不會(huì)改變 例 在 系中觀測石家莊和北京在同一時(shí)刻出生了兩個(gè)小孩 在 系 如坐飛船 v接近光速 觀測結(jié)果如何 又 一個(gè)生孩子的過程在不同慣性系的觀測結(jié)果如何 飛船從石家莊 北京 北京的小孩先出生 飛船從北京 石家莊 北京的小孩后出生 討論生孩子的過程 出生開始為P1 結(jié)束為P2 出生過程在任何慣性系都不會(huì)顛倒 但過程的時(shí)間間隔不同 1 從飛船上觀測 分析 二長度收縮 lengthcontraction 根據(jù)經(jīng)典理論 1 運(yùn)動(dòng)長度收縮 根據(jù)相對(duì)論理論 在同一時(shí)刻測量長度 結(jié)論 運(yùn)動(dòng)尺子長度沿運(yùn)動(dòng)方向收縮 若尺子放在 系中 例如 一汽車 若速度 若速度 思考問題 考慮到尾端的推進(jìn) 應(yīng)為 三時(shí)間延緩 timedilation 根據(jù)經(jīng)典理論 根據(jù)相對(duì)論理論 固有時(shí) 原時(shí) 因相對(duì)觀察者運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢 該效應(yīng)又稱運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘減慢效應(yīng) 在不同慣性系中測量給定兩事件之間的時(shí)間間隔 測 得的結(jié)果以原時(shí)最短 討論 從狹義相對(duì)論的基本假設(shè) 可直接導(dǎo)出時(shí)間延緩效應(yīng) 經(jīng)歷的時(shí)間 測量的時(shí)間 可導(dǎo)出測量時(shí)間為 愛因斯坦延緩 運(yùn)動(dòng)參考系中的時(shí)間節(jié)奏變緩了 在其中 一切物理過程 化學(xué)過程 乃至觀測者自己的生命節(jié)奏都變緩 對(duì)于狹義相對(duì)論愛因斯坦延緩是相對(duì)的 例3 子是1936年由安德森 C D Anderson 等人在宇宙線 中發(fā)現(xiàn)的 它可自發(fā)的衰變?yōu)橐粋€(gè)電子和兩個(gè)中微子 自發(fā)衰 變的平均壽命 子 地球上層大氣中時(shí) 會(huì)形成豐富的 當(dāng)高能宇宙射線質(zhì)子進(jìn)入 在離地面 高空產(chǎn)生的 設(shè)來自太空的宇宙線 子 可否在衰變前到達(dá)地面 已知 子相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速率為 粒子壽命內(nèi) S系運(yùn)動(dòng)距離 孿生子效應(yīng) 孿生子佯謬 簡介 明明 亮亮 亮亮 亮亮 明明 究竟誰年輕 1具有加速度 超出了狹義相對(duì)論的理論范圍 相對(duì)于慣性系轉(zhuǎn)速越大的鐘走得越慢 與孿生子效應(yīng)一致 解 先求尺的固有長度 由尺縮 3 求測到的尺長 由尺長收縮 例4 在系中測得一直尺長度為 運(yùn)動(dòng)速度為 方向沿正向 而相對(duì)以v沿x正向運(yùn)動(dòng) 問在系中測到的尺長是多少 2 再求尺相對(duì)的速度 尺相對(duì)系的速度為 利用反變換 思考題2 一個(gè)人扛一個(gè)固有長度為L的梯子 以相對(duì)地面速度v沖進(jìn)一個(gè)固有長度為L的廠房 當(dāng)梯子末端剛進(jìn)廠房時(shí) 梯子的前端將處在什
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