狹義相對論基礎(chǔ)課件

1、狹義相對論基礎(chǔ),1,愛因斯坦: Einstein 現(xiàn)代時空的創(chuàng)始人,二十世紀(jì)的哥白尼,狹義相對論基礎(chǔ),2,愛因斯坦的哲學(xué)觀念：自然界應(yīng)當(dāng)是和諧而簡單的. 理論特色：出于簡單而歸于深奧,Albert Einstein ( 1879 1955 ) 20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家, 于1905年和1915年先后創(chuàng)立了狹義相對論和廣義相對論, 他于1905年提出了光量子假設(shè), 為此他于1921年獲得諾貝爾物理學(xué)獎, 他還在量子理論方面具有很多的重要的貢獻(xiàn),狹義相對論基礎(chǔ),3,第六章 狹義相對論基礎(chǔ) special relativity,主要內(nèi)容： 狹義相對論的基本假設(shè) 同時性的相對性 洛侖茲變換式 運(yùn)動時鐘

2、變慢和長度縮短 洛侖茲速度變換 相對論性質(zhì)量和動量 相對論性能量 相對論性力和加速度間關(guān)系,狹義相對論基礎(chǔ),4,一）已經(jīng)了解的相對性 運(yùn)動描述與參考系有關(guān), 運(yùn)動規(guī)律與參考系無關(guān)。 對牛頓定律的認(rèn)識(慣性系與非慣性系。,從哥白尼到愛因斯坦,二）進(jìn)一步認(rèn)識相對性 認(rèn)識論方法論的問題，教育人們要脫離自我,客觀地看問題。 相對性問題的核心是： 物理規(guī)律是客觀存在的，與參考系無關(guān)。 即參考系平權(quán) ，沒有特殊的參考系,狹義相對論基礎(chǔ),5,從哥白尼到愛因斯坦,哥白尼: N. copernicus 拋棄地心說 拋棄以我為中心,愛因斯坦: Einstein 現(xiàn)代時空的創(chuàng)始人,提出所有的參考系平權(quán),慣性系，非慣

3、性系平權(quán),被譽(yù)為二十世紀(jì)的哥白尼,狹義相對論基礎(chǔ),6,1 力學(xué)相對性原理和伽利略變換,研究的問題: 在兩個慣性系中考察同一物理事件,牛頓力學(xué)的絕對時空：長度和時間的測量與參照系無關(guān),狹義相對論基礎(chǔ),7,伽利略變換,經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為：1）空間的量度是絕對的，與參考系無關(guān)；2）時間的量度也是絕對的，與參考系無關(guān),一 伽利略變換式 經(jīng)典力學(xué)的相對性原理,狹義相對論基礎(chǔ),8,在兩相互作勻速直線運(yùn)動的慣性系中，牛頓運(yùn)動定律具有相同的形式,狹義相對論基礎(chǔ),9,相對于不同的參考系 , 長度和時間的測量結(jié)果是一樣的嗎,絕對時空概念：時間和空間的量度和參考系無關(guān) , 長度和時間的測量是絕對的,二 經(jīng)典力學(xué)的絕對時空

4、觀,牛頓力學(xué)的相對性原理，在宏觀、低速的范圍內(nèi)，是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致的,實(shí)踐已證明 , 絕對時空觀是不正確的,狹義相對論基礎(chǔ),10,二.牛頓的相對性原理 Newton Principle of relativity,牛頓力學(xué)中,相互作用是客觀的，分析力與參考系無關(guān)。質(zhì)量的測量與運(yùn)動無關(guān),相對于不同的參考系 , 經(jīng)典力學(xué)定律的形式是 完全一樣的嗎 ,狹義相對論基礎(chǔ),11,牛頓力學(xué)的回答,對于任何慣性參照系 , 牛頓力學(xué)的規(guī)律都具有 相同的形式 . 這就是經(jīng)典力學(xué)的相對性原理,或 牛頓力學(xué)規(guī)律在伽利略變換下形式不變,或 牛頓力學(xué)規(guī)律是伽利略不變式,狹義相對論基礎(chǔ),12,三.伽利略變換的困難,對于不同

5、的慣性系，電磁現(xiàn)象基本規(guī)律的形式是一樣的嗎 ,真空中的光速,對于兩個不同的慣性參考系 , 光速滿足伽利略變換嗎 ,狹義相對論基礎(chǔ),13,結(jié)果:觀察者先看到投出后的球，后看到投出前的球,試計算球被投出前后的瞬間，球所發(fā)出的光波達(dá)到觀察者所需要的時間. (根據(jù)伽利略變換,狹義相對論基礎(chǔ),14,900 多年前（公元1054年5月）一次著名的超新星爆發(fā)， 這次爆發(fā)的殘骸形成了著名的金牛星座的蟹狀星云。北宋天文學(xué)家記載從公元 1054年 1056年均能用肉眼觀察, 特別是開始的 23 天, 白天也能看見,物質(zhì)飛散速度,當(dāng)一顆恒星在發(fā)生超新星爆發(fā)時, 它的外圍物質(zhì)向四面八方飛散, 即有些拋射物向著地球運(yùn)動

6、, 現(xiàn)研究超新星爆發(fā)過程中光線傳播引起的疑問,狹義相對論基礎(chǔ),15,實(shí)際持續(xù)時間約為 22 個月, 這怎么解釋 ,理論計算觀察到超新性爆發(fā)的強(qiáng)光的時間持續(xù)約,A 點(diǎn)光線到達(dá)地球所需時間,B 點(diǎn)光線到達(dá)地球所需時間,狹義相對論基礎(chǔ),16,邁克爾孫 莫雷實(shí)驗(yàn),為了測量地球相對于“以太”的運(yùn)動 , 1881年 邁克爾孫用他自制的干涉儀進(jìn)行測量, 沒有結(jié)果 . 1887年他與莫雷以更高的精度重新做了此類實(shí)驗(yàn), 仍得到零結(jié)果, 即未觀測到地球相對“以太”的運(yùn) 動,狹義相對論基礎(chǔ),17,設(shè)“以太”參考系為S系，實(shí)驗(yàn)室為 系,從 系看,狹義相對論基礎(chǔ),18,人們?yōu)榫S護(hù)“以太”觀念作了種種努力， 提出了各種理

7、論 ，但這些理論或與天文觀察，或與其它的實(shí)驗(yàn)相矛盾，最后均以失敗告終 這個否定結(jié)果同時也暗示著光的速度和光源或觀察者的運(yùn)動無關(guān)。 關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)對Einstein工作的影響，參考一篇有趣的文章：Holton,Am.J.Phys. 37,968(1969,實(shí)驗(yàn)結(jié)果 未觀察到地球相對于“以太”的運(yùn)動,真空中的光速,狹義相對論基礎(chǔ),19,2 狹義相對論的基本假設(shè)(The Hypothesis of Principle of Relativity,1) 電磁場方程組不服從伽利略變換. 2) 光速c是常量不論從哪個參考系中測量,邁克耳遜莫雷（MichelsonMorleg）實(shí)驗(yàn)： 以伽利略變換為基礎(chǔ)來觀測

8、地球上各個方向上光速的差異。由于地球自轉(zhuǎn)，據(jù)伽利略變換，地球上各個方向上光速是不同的，在隨地球公轉(zhuǎn)的干涉儀中應(yīng)可觀測到條紋的移動,該實(shí)驗(yàn)未觀測到預(yù)期的條紋移動，稱為零結(jié)果，說明光速不變,狹義相對論基礎(chǔ),20,一.愛因斯坦的狹義相對論基本假設(shè),1）愛因斯坦相對性原理：物理定律在所有的慣性系中都具有相同的表達(dá)形式,2）光速不變原理： 真空中的光速是常量，它與光源或觀察者的運(yùn)動無關(guān)，即不依賴于慣性系的選擇,關(guān)鍵概念：相對性和不變性,相對性原理是自然界的普遍規(guī)律,所有的慣性參考系都是等價的 .不存在一個特殊的慣性系,伽利略變換與狹義相對論的基本原理不符,狹義相對論基礎(chǔ),21,說明同時具有相對性，時間的

9、量度是相對的,二 和光速不變緊密聯(lián)系在一起的是：在某一慣性系中同時發(fā)生的兩個事件，在相對于此慣性系運(yùn)動的另一慣性系中觀察，并不一定是同時發(fā)生的,長度的測量是和同時性概念密切相關(guān),狹義相對論基礎(chǔ),22,2洛侖茲變換 Lorentz Transformations,一.洛侖茲變換的導(dǎo)出,狹義相對論基礎(chǔ),23,由光速不變原理（在s 和S中均是球面,由發(fā)展的觀點(diǎn),有,S,S,回答在伽利略變換下 是否滿足,狹義相對論基礎(chǔ),24,由客觀事實(shí)是確定的 且空間均勻各向同性,與,下面的任務(wù)是 根據(jù)上述四式 利用比較系數(shù)法 確定系數(shù),的關(guān)系是,狹義相對論基礎(chǔ),25,在,得,代入,S,比較,S,狹義相對論基礎(chǔ),26

10、,得出,狹義相對論基礎(chǔ),27,二.結(jié)果 坐標(biāo)變換式,狹義相對論基礎(chǔ),28,令,則,正變換,逆變換,注意：定義的含義：是以C=1的自然單位量度的速度,狹義相對論基礎(chǔ),29,2） 時間不獨(dú)立， 和 變換相互交叉,1） 與 成線性關(guān)系，但比例系數(shù),4）在洛倫茲變換 下，所有以勻速作相對運(yùn)動的參考系 中，波前的方程都是一樣的，是洛倫茲變換 下的不變式,狹義相對論基礎(chǔ),30,一 同時的相對性,事件 1 ：車廂后壁接收器接收到光信號. 事件 2 ：車廂前壁接收器接收到光信號,3 狹義相對論時空觀,狹義相對論基礎(chǔ),31,狹義相對論基礎(chǔ),32,在 S 系,在 系同時同地發(fā)生的兩事件,狹義相對論基礎(chǔ),33,結(jié)論

11、 ：沿兩個慣性系運(yùn)動方向，不同地點(diǎn)發(fā)生的兩個事件，在其中一個慣性系中是同時的， 在另一慣性系中觀察則不同時，所以同時具有相對意義；只有在同一地點(diǎn)， 同一時刻發(fā)生的兩個事件，在其他慣性系中觀察也是同時的,注意,a. 發(fā)生在同一地點(diǎn)的兩個事件，同時性是絕對的， 只有對發(fā)生在不同地點(diǎn)的事件同時性才是相對的,b.只有對沒有因果關(guān)系的各個事件之間，先后次序 才有可能顛倒,狹義相對論基礎(chǔ),34,運(yùn) 動 的 鐘 走 得 慢,二 時間的延緩(The Time Dilation,狹義相對論基礎(chǔ),35,系同一地點(diǎn) B 發(fā)生兩事件,在 S 系中觀測兩事件,時間間隔,狹義相對論基礎(chǔ),36,固有時間 ：同一地點(diǎn)發(fā)生的兩

12、事件的時間間隔,時間延緩 ：運(yùn)動的鐘走得慢,固有時間,狹義相對論基礎(chǔ),37,3） 時，,1）時間延緩是一種相對效應(yīng),2）時間的流逝不是絕對的，運(yùn)動將改變時間的進(jìn)程.（例如新陳代謝、放射性的衰變、壽命等 .,理解： 時間膨脹效應(yīng)并不涉及原子內(nèi)部的過程，他是在測量 過程中發(fā)生的,狹義相對論基礎(chǔ),38,例1 設(shè)想有一光子火箭以 速率相對地球作直線運(yùn)動 ，若火箭上宇航員的計時器記錄他觀測星云用去 10 min , 則地球上的觀察者測得此事用去多少時間 ,運(yùn)動的鐘似乎走慢了,解: 設(shè)火箭為 系、地球?yàn)?S 系,狹義相對論基礎(chǔ),39,例2、帶正電的介子是一種不穩(wěn)定的粒子，當(dāng)它靜止時，平均壽命為2.510-

13、8s,之后即衰變成一個介子和一個中微子，今產(chǎn)生一束介子，在實(shí)驗(yàn)室測得它的速率為u=0.99c,并測得它在衰變前通過的平均距離為52m,這些測量結(jié)果是否一致,解：若用平均壽命t=2.5 10-8s和u相乘，得7.4m,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符,考慮相對論的時間膨脹效應(yīng)， t是靜止介子的平均 壽命，是原時，當(dāng)介子運(yùn)動時，在實(shí)驗(yàn)室測得的平均壽 命應(yīng)是,狹義相對論基礎(chǔ),40,實(shí)驗(yàn)室測得它通過的平均距離應(yīng)該是：ut=53m,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好,火車和隧道靜長相同， 地面上看：兩個雷電同時打下，火車頭尾 剛好被雷電擊中。 火車上看：火車頭尾能否被擊中 ,火車鉆隧道,狹義相對論基礎(chǔ),41,Problem1. 一列

14、火車長為0.3km(火車上的觀察者測的)，以100 km/h的速度行駛，地面上的觀察者發(fā)現(xiàn)有兩個閃電同時擊中火車 的前后兩端。 問火車上的觀察者測得兩閃電擊中火車兩端的間 隔為多少,S 地面 t2-t1=0,S為火車 x2-x1=0.3km,火車上的觀察者看到是先擊中火車的車頭,狹義相對論基礎(chǔ),42,Problem2. 在s參照系中，A事件發(fā)生在x 1 處，2.010-6s后，B事件 發(fā)生在X2處。X2 X1=300m. 問能否找到一個參照系s， 在S中， 兩事件發(fā)生在同一地點(diǎn)？ 時間的間隔為多少,狹義相對論基礎(chǔ),43,時序的相對性,在 S 系,A先發(fā)生，B后發(fā)生,在 S系有三種不同情況,t

15、2 - t 10，即t 2 t 1， A先B后(正序) t 2 - t 1=0，即t 2 = t 1， A、B同時 t 2 - t 10，即t 2 t 1， A后B先(倒序,狹義相對論基礎(chǔ),44,由相對論變換，會不會得到如此情況: 子彈先打到靶上而后出槍口? 兒子先出生而爸爸后出生,因果關(guān)系的絕對性 若兩事件有因果關(guān)系，時序是不會顛 倒的,即 t2 - t1 0,S中：若 事件1-因(先), 2-果(后,狹義相對論基礎(chǔ),45,即事件1發(fā)生后，發(fā)出一信號經(jīng) 傳播 到達(dá)2處，2事 件發(fā)生,S中和S中時序相同,狹義相對論基礎(chǔ),46,狹義相對論基礎(chǔ),47,在上面的討論中，由于s的運(yùn)動是否對垂直于運(yùn)動方

16、向的長度 有影響,以火車通過一個山洞為例說明,火車的高度和山洞的高度恰好相同。由于運(yùn)動火車的高度是否 改變,從地面的觀察者看,從火車上的觀察者看,事實(shí)是火車可以通過山洞，所以以上的假設(shè)是錯誤的。 垂直于運(yùn)動方向的長度不會發(fā)生改變,二 長度的收縮(The Length Contraction,狹義相對論基礎(chǔ),48,長度的收縮,標(biāo)尺相對 系靜止,在 S 系中測量,在 系中測量,狹義相對論基礎(chǔ),49,固有長度,固有長度：物體相對靜止時所測得的長度 .（最長,狹義相對論基礎(chǔ),50,當(dāng) 時,洛倫茲收縮: 運(yùn)動物體在運(yùn)動方向上長度收縮,長度收縮是一種相對效應(yīng), 此結(jié)果反之亦然,桿是否真的收縮了嗎？ 桿在物

17、理上沒有發(fā)生什么變化，只是在運(yùn)動的參考系中進(jìn)行測量的過程導(dǎo)致了不同的結(jié)果,Computer simulation of a photograph of a boxes moving a very high speed.(see Am. J. Phys., 33 534,1965,狹義相對論基礎(chǔ),51,例1 設(shè)想有一光子火箭， 相對于地球以速率 飛行，若以火箭為參考系測得火箭長度為 15 m ，問以地球?yàn)閰⒖枷担嘶鸺卸嚅L ,解 ：固有長度,狹義相對論基礎(chǔ),52,例2、試從介子在其中靜止的參照系來考慮介子的平均壽命。在實(shí)驗(yàn)室測得它的速率為u=0.99c，測得它在衰變前通過的平均距離為52m,解

18、：從介子的參照系看來，實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)動速率為 u=0.99c,實(shí)驗(yàn)室中測得的距離是l=52m,為原長，在介子參照系中測量此距離應(yīng)為,而實(shí)驗(yàn)室飛過此距離所用時間為,這就是靜止介子的平均壽命,狹義相對論基礎(chǔ),53,在 S 系,例3 一長為 1 m 的棒靜止地放在 平面內(nèi)，在 系的觀察者測得此棒與 軸成 角，試問從 S 系的觀察者來看，此棒的長度以及棒與 Ox 軸的夾角是多少？設(shè)想 系相對 S 系的運(yùn)動速度,解：在 系,狹義相對論基礎(chǔ),54,例4:甲乙兩人所乘飛行器沿X 軸作相對運(yùn)動。甲測得兩個事件的時空坐標(biāo)為x1=6104m，y1=z1=0，t1=210-4 s ；x2=12104m，y2=z2=0，

19、t2=110-4 s，若乙測得這兩個事件同時發(fā)生于t 時刻，問：（1）乙對于甲的運(yùn)動速度是多少？（2）乙所測得的兩個事件的空間間隔是多少,解：1）設(shè)乙對甲的運(yùn)動速度為 ，由洛侖茲變換,可知,(S) 乙所測得的這兩個事件的時間間隔是,狹義相對論基礎(chǔ),55,由此解得乙對甲的速度為,根據(jù)洛侖茲變換,狹義相對論基礎(chǔ),56,可知, 乙所測得的兩個事件的空間間隔是,狹義相對論基礎(chǔ),57,狹義相對論的時空觀 1） 兩個事件在不同的慣性系看來，它們的空間關(guān)系是相對的， 時間關(guān)系也是相對的，只有將空間和時間聯(lián)系在一起才有意義. 2）時空不互相獨(dú)立，而是不可分割的整體. 3）光速 C 是建立不同慣性系間時空變換的

20、紐帶,狹義相對論基礎(chǔ),58,在狹義相對論中討論運(yùn)動學(xué)問題的思路如下： 1、確定兩個作相對運(yùn)動的慣性參照系； 2、確定所討論的兩個事件； 3、表示兩個事件分別在兩個參照系中的時空坐標(biāo)或其時空間隔； 4、用洛侖茲變換討論,小結(jié),注意,原時一定是在某坐標(biāo)系中同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個事件的時間間隔；原長一定是物體相對某參照系靜止時兩端的空間間隔,狹義相對論基礎(chǔ),59,6 相對論速度變換 (The Combination of Velocities,考慮一質(zhì)點(diǎn) P 在空間的運(yùn)動，從 S 和 S系來看，速度分別是,根據(jù)速度的定義,狹義相對論基礎(chǔ),60,由洛侖茲變換知,狹義相對論基礎(chǔ),61,由洛侖茲變換知,狹義相

21、對論基礎(chǔ),62,洛侖茲速度變換式,逆變換,正變換,狹義相對論基礎(chǔ),63,例1：設(shè)想一飛船以0.80c 的速度在地球上空飛行， 如果這時從飛船上沿速度方向發(fā)射一物體，物體 相對飛船速度為0.90c 。 問：從地面上看，物體速度多大,解,狹義相對論基礎(chǔ),64,如果飛船發(fā)射一激光束，從地面上看，物體速度多大,c,例題2.設(shè)想地球上有一觀察者測得一飛船以0.60c的速率向東飛行， 5.0s后該飛船將與一個以0.8c的速率向西飛行的彗星相碰撞。 問（1）飛船中的人測得彗星將以多大的速率向它運(yùn)動？（2） 從飛船中的鐘來看，還有多少時間將與彗星碰撞,解： 是速度變換問題。 取地球?yàn)閟系， 飛船為s系,X （

22、向東,U=Ux=0.6c,V=Vx=-0.8c,向飛船運(yùn)動,狹義相對論基礎(chǔ),65,也可以從時間膨脹的觀點(diǎn)考慮,固有時：飛船上的時間間隔是固有時（把飛船的狀態(tài)看為一事件 ，碰撞為另一事件,狹義相對論基礎(chǔ),66,例題3。有一固有長度為l0的棒在s參照系中 沿x軸放置，并以速率 v沿xx軸運(yùn)動。 若有一s系以速率u相對s系沿xx運(yùn)動，問從s系測得此棒的長度為多少,分析： 有長度縮短， 當(dāng)棒相對s中的觀察者以速率v運(yùn)動時,Problem: 兩飛船分別以0。9c的速率相向飛行。 問A飛船中的觀 察者測得B飛船的速率是多少,狹義相對論基礎(chǔ),67,狹義相對論動力學(xué)基礎(chǔ) 高速運(yùn)動時動力學(xué)概念如何？ 基本出發(fā)點(diǎn)

23、： 基本規(guī)律在洛侖茲變換下形式不變； 低速時回到牛力,7相對論的質(zhì)量和動量 (Relativistic Mass and Momentum,狹義相對論基礎(chǔ),68,一.質(zhì)量和動量(Mass and Momentum,1.力與動量,狀態(tài)量,合理,合理,2.質(zhì)量的表達(dá) 猜想形式,持續(xù)作用,但 的上限是 c,隨速率增大而增大,要求,狹義相對論基礎(chǔ),69,動量定義,牛頓力學(xué)：質(zhì)量與速度無關(guān),相對論力學(xué)：質(zhì)量與速度有關(guān)，否則動量守恒定律不能在洛侖茲變換下保持形式不變,說明,K系：有M，靜止于O,t 時刻分裂,狹義相對論基礎(chǔ),70,K系的觀察者看,方向：+x,狹義相對論基礎(chǔ),71,根據(jù)動量守恒定律,靜質(zhì)量：

24、物體相對于慣性系靜止時的質(zhì)量,狹義相對論基礎(chǔ),72,由于空間的各向同性 與速度方向無關(guān),在不同慣性系中大小不同,相對論質(zhì)量,相對論動量,數(shù)據(jù),狹義相對論基礎(chǔ),73,1、宏觀物體一般v=104m/s,此時,微觀粒子速率接近光速如中子v=0.98c時,牛頓力學(xué)是相對論力學(xué)在低速情況下的近似,vc時，m成為負(fù)數(shù)，無意義所以光速是物體運(yùn)動的極限速度,2,狹義相對論基礎(chǔ),74,3 合理性 特殊情況下，理論證明 最終由實(shí)驗(yàn)證明(即將說明) 4 由于空間的各向同性 與速度方向無關(guān),狹義相對論基礎(chǔ),75,二、相對論動量(Relativistic Momentum,相對論動量可表示為,根據(jù),在相對論力學(xué)中仍用動

25、量變化率定義質(zhì)點(diǎn)受到的作用力，即,注意：質(zhì)量隨速度變化,狹義相對論基礎(chǔ),76,三. 狹義相對論運(yùn)動方程,由,得,狹義相對論基礎(chǔ),77,2）若,與牛力形式相同,但,3）一般情況下,不是慣性的量度,狹義相對論基礎(chǔ),78,例 分析垂直進(jìn)入均勻磁場中的帶電粒子運(yùn)動情況 已知:磁感強(qiáng)度為,0,分析,圓周運(yùn)動,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 與 關(guān)系的理論基礎(chǔ),1908年德國布歇勒做出了質(zhì)量與速度的關(guān)系 有力地支持了相對論,狹義相對論基礎(chǔ),79,鐳源,產(chǎn)生均勻電場的平行板電容器,感光底片,實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家是偉大的,狹義相對論基礎(chǔ),80,仍用力對粒子做功計算粒子動能的增量，并用EK表示粒子速率為v時的動能，則有,8 相對論性能量(R

26、elativistic Energy) 一.相對論動能(Relativistic Kinetic Energy,狹義相對論基礎(chǔ),81,即相對論動能公式,狹義相對論基礎(chǔ),82,則,又回到了牛頓力學(xué)的動能公式,當(dāng)vc時,狹義相對論基礎(chǔ),83,根據(jù),可以得到粒子速率由動能表示的關(guān)系為,表明：當(dāng)粒子的動能由于力對其做功而增大時，速率也增大。但速率的極限是c ，按照牛頓定律，動能增大時，速率可以無限增大。實(shí)際上是不可能的,狹義相對論基礎(chǔ),84,Problem 1. 當(dāng)粒子雜加速器中被加速， 當(dāng)其質(zhì)量為靜止質(zhì)量 的3倍時，其動能為靜止能量的幾倍,2。 把一個靜止質(zhì)量為m0的粒子，由靜止加速到v=0.6c

27、，需作的 功等于多少,狹義相對論基礎(chǔ),85,3.一細(xì)棒靜止時的質(zhì)量為m0，長度為l0. 當(dāng)它沿棒長的方向作高 速運(yùn)動時， 測得它的長度為l, 那么該棒的運(yùn)動速度為多少？ 該棒所具有的動能為多少,狹義相對論基礎(chǔ),86,狹義相對論基礎(chǔ),87,靜止能量,動能,總能量,為粒子以速率v運(yùn)動時的總能量,動能為總能和靜能之差,結(jié)論：一定的質(zhì)量相應(yīng)于一定的能量，二者的數(shù)值只相差一個恒定的因子c2,為相對論的質(zhì)能關(guān)系式,二. 相對論能量(Relativistic Energy,狹義相對論基礎(chǔ),88,表示質(zhì)量守恒,歷史上,能量守恒,質(zhì)量守恒,獨(dú)立,相對論中,統(tǒng)一,質(zhì)能關(guān)系預(yù)言：物質(zhì)的質(zhì)量就是能量的一種儲藏,相對論能量和質(zhì)量守恒是一個統(tǒng)一的物理規(guī)律,狹義相對