伽利略變換關(guān)系 牛頓的絕對時空觀

1、 自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中，自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中， 三百年前，牛頓站在巨人的肩膀上，建立了動力學(xué)三三百年前，牛頓站在巨人的肩膀上，建立了動力學(xué)三大定律。大定律。 這三大定律是構(gòu)這三大定律是構(gòu)成經(jīng)典力學(xué)的理論基成經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)，是解決機(jī)械運(yùn)動礎(chǔ)，是解決機(jī)械運(yùn)動問題的基本理論依據(jù)。問題的基本理論依據(jù)。上帝說上帝說“讓牛頓降生吧讓牛頓降生吧”，一切就有了光明。一切就有了光明。伊薩克牛頓爵士 靜靜地躺在這里。 他以超人的智慧， 第一個證明了， 行星的運(yùn)動和形狀，彗星的軌道和海洋的潮汐。 他孜孜不倦地研究 光線的各種不同的折射角， 顏色產(chǎn)生的種種性質(zhì)。 對于自然，歷史和圣經(jīng) 他是一位勤勉

2、，敏銳而忠實(shí)的詮釋者。 他以自己的哲學(xué)證明了上帝的莊嚴(yán)， 并在他舉止中表現(xiàn)了福音的淳樸 讓人類歡呼吧， 曾經(jīng)存在過這樣一位 偉大的人類之光。 一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀狹 義 相 對 論 基 礎(chǔ)一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀 關(guān)于關(guān)于空間、時間和物質(zhì)運(yùn)動空間、時間和物質(zhì)運(yùn)動之間相互之間相互關(guān)系關(guān)系的現(xiàn)的現(xiàn)代物理理論代物理理論什么是相對論？什么是相對論？引言：引言：一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀一、牛頓的經(jīng)典力學(xué)時空觀一、牛頓的經(jīng)典力學(xué)時空觀 伽利略變換伽利略變換時間、空間、物質(zhì)是彼時

3、間、空間、物質(zhì)是彼此獨(dú)立無關(guān)地存在著此獨(dú)立無關(guān)地存在著空間、時間和物質(zhì)運(yùn)動空間、時間和物質(zhì)運(yùn)動之間相互之間相互關(guān)系關(guān)系集中體現(xiàn)在集中體現(xiàn)在伽利略變換伽利略變換中中一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀1.伽利略變換伽利略變換:物理事件的物理事件的時空坐標(biāo)時空坐標(biāo)不同慣性系對同一物理事件的描述的關(guān)系不同慣性系對同一物理事件的描述的關(guān)系),(tzyx),(tzyx一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀伽利略坐標(biāo)變換式伽利略坐標(biāo)變換式txxuyy zz tt 討論討論 伽利略變換中蘊(yùn)含的經(jīng)典力學(xué)時空觀伽利略變換中蘊(yùn)含的經(jīng)典力學(xué)時空觀. 證明力學(xué)

4、相對性原理證明力學(xué)相對性原理.一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀2.伽利略變換中蘊(yùn)含的經(jīng)典力學(xué)伽利略變換中蘊(yùn)含的經(jīng)典力學(xué)時空觀時空觀 1）同時性是絕對的）同時性是絕對的 2）空間的量度是絕對的，與參考系無關(guān)；）空間的量度是絕對的，與參考系無關(guān)； 3）時間的量度也是絕對的，與參考系無關(guān)）時間的量度也是絕對的，與參考系無關(guān) .txxuyy zz tt 時間、空間、物質(zhì)是彼此獨(dú)立無關(guān)地存時間、空間、物質(zhì)是彼此獨(dú)立無關(guān)地存在著，在著，時間、空間的測量是絕對的時間、空間的測量是絕對的，與，與參考系的選擇無關(guān)參考系的選擇無關(guān)絕對絕對時空觀時空觀一、伽利略變換式一、伽利略變換

5、式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀 對于任何對于任何慣性參照系慣性參照系 , 牛頓力學(xué)的規(guī)律都具有牛頓力學(xué)的規(guī)律都具有相同的形式相同的形式 . 這就是經(jīng)典力學(xué)的相對性原理這就是經(jīng)典力學(xué)的相對性原理 . 相對于不同的參考系相對于不同的參考系 , 經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律是一樣經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律是一樣的嗎？定律的數(shù)學(xué)形式是完全一樣的嗎的嗎？定律的數(shù)學(xué)形式是完全一樣的嗎 ？牛頓力學(xué)的回答牛頓力學(xué)的回答:3.力學(xué)相對性原理力學(xué)相對性原理可以數(shù)學(xué)證明可以數(shù)學(xué)證明一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀ttzzyyutxx uvv坐標(biāo)坐標(biāo)變換變換公式公式速度速度變換變換公式公式zzyyxxv

6、vvvuvv加速度加速度變換公式變換公式zzyyxxaaaadtudaa方法：推導(dǎo)出加速度變換公式方法：推導(dǎo)出加速度變換公式一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀zzaayyaa xxaa加速度變換公式加速度變換公式aaamF amF 結(jié)論：在兩相互作勻速直線運(yùn)動的慣性系中，結(jié)論：在兩相互作勻速直線運(yùn)動的慣性系中，力學(xué)規(guī)律具有相同的形式；或者說力學(xué)公式對伽力學(xué)規(guī)律具有相同的形式；或者說力學(xué)公式對伽利略變換具有利略變換具有協(xié)變性協(xié)變性x xy yuo oz z ss*) , , (),(zyxzyxPx xt vz z yy一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對

7、時空觀牛頓的絕對時空觀小結(jié)：小結(jié)：絕對絕對時空觀時空觀伽利略變換伽利略變換力學(xué)相對性力學(xué)相對性原理原理txxuyy zz tt 一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀討論討論一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀 相對于不同的參考系相對于不同的參考系 , 長度和時間的測量結(jié)果長度和時間的測量結(jié)果是一樣的嗎是一樣的嗎? 絕對時空概念：時間和空間的量度和參考系無絕對時空概念：時間和空間的量度和參考系無關(guān)關(guān) , 長度和時間的測量是絕對的長度和時間的測量是絕對的.牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀牛頓力學(xué)的相對性原理牛頓力學(xué)的相對性原理二二 經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀實(shí)踐已證明實(shí)踐已證明 , 絕對時空觀是不正確的絕對時空觀是不正確的.一、伽利略變換式一、伽利略變換式 牛頓的絕對時空觀牛頓的絕對時空觀當(dāng)當(dāng) 時時0tt oo與與 重合重合設(shè)：有兩個相對作勻速直線運(yùn)動的參考系