相對(duì)論基礎(chǔ)相對(duì)論時(shí)空變換

相對(duì)論基礎(chǔ)相對(duì)論時(shí)空變換第1頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一01洛倫茲坐標(biāo)變換

1坐標(biāo)變換式假設(shè)一個(gè)事件發(fā)生在P點(diǎn)(如物體經(jīng)過(guò)P點(diǎn))——不依賴(lài)任何參考系S系和S’系重合S參考系中P事件的時(shí)空坐標(biāo)S’參考系中P事件的時(shí)空坐標(biāo)第2頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一P點(diǎn)在S’系中的坐標(biāo)x’——為固有長(zhǎng)度S系中S系中P點(diǎn)的坐標(biāo)1)S系中觀察者的觀點(diǎn)S’系中滿(mǎn)足什么關(guān)系？第3頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一S’系中P點(diǎn)的坐標(biāo)S’系認(rèn)為S系以速度u沿相反方向運(yùn)動(dòng)2)S’系中觀察者的觀點(diǎn)P點(diǎn)在S系中的坐標(biāo)x——為固有長(zhǎng)度S’系中第4頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一垂直運(yùn)動(dòng)方向上測(cè)量的坐標(biāo)相同洛倫茲坐標(biāo)正變換洛倫茲坐標(biāo)逆變換第5頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

兩個(gè)事件的時(shí)空坐標(biāo)為線(xiàn)性關(guān)系洛侖茲坐標(biāo)變換

當(dāng)——伽利略變換式

當(dāng)為虛數(shù)——

物體極限速度為光速第6頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2兩個(gè)事件在不同參考系中的時(shí)空間隔

慣性系S——事件I__事件II慣性系S’——事件I__事件IIS中事件I和II的時(shí)空間隔S’中事件I和II的時(shí)空間隔第7頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一洛倫茲正變換第8頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一洛倫茲逆變換第9頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

地面測(cè)得勻速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)從甲地到乙地的時(shí)間:t=0.2s，甲地到乙地距離：x=8.0×106m。

求與列車(chē)運(yùn)動(dòng)同方向以速度u=0.6c運(yùn)動(dòng)的飛船上，測(cè)得列車(chē)從甲地到乙地的路程、時(shí)間和速率。

地面慣性系S和飛船慣性系S’S系兩個(gè)事件的時(shí)空間隔事件I—列車(chē)甲地開(kāi)出事件II—列車(chē)到達(dá)乙地第10頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一S’系中兩個(gè)事件時(shí)空間隔S系中兩個(gè)事件的時(shí)空間隔飛船測(cè)得列車(chē)走過(guò)的路程和時(shí)間列車(chē)從甲地到乙地的速率第11頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地面測(cè)得列車(chē)走過(guò)的路程和時(shí)間飛船測(cè)得甲乙兩地的距離？？？飛船測(cè)得列車(chē)走過(guò)的路程和時(shí)間第12頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一02相對(duì)論速度變換兩邊對(duì)時(shí)間t微分第13頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一S系中速度S’系中速度第14頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一速度逆變換速度正變換第15頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

兩個(gè)電子沿相反的方向飛離放射性樣品時(shí)，每個(gè)電子相對(duì)于樣品的速度都是0.67c，求兩個(gè)電子的相對(duì)速度。

在電子1上建立參考系S，樣品上建立參考系S’第16頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一已知電子2相對(duì)于電子1的速度S參考系中電子2的速度第17頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

兩輛飛船甲乙，分別以1.6×108m/s的速度，相對(duì)地球向相反方向運(yùn)動(dòng)。這樣,兩飛船的相對(duì)速度達(dá)到了3.2×108m/s——超光速！兩飛船中的人互相再也看不見(jiàn)對(duì)方了——可能嗎？第18頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

建立飛船A參考系S和地球參考系S’——對(duì)象飛船BS’系相對(duì)S系的速度飛船B相對(duì)于S’系的速度伽利略變換——飛船B相對(duì)A的速度

——超過(guò)真空中的光速?。。娠w船中的人互相再也看不見(jiàn)對(duì)方了？第19頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一狹義相對(duì)論——洛倫茲速度變換S系中飛船B的速率S系中飛船B的速率——小于光在真空中的傳播速度

第20頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

孿生兄弟——時(shí)間未來(lái)的旅行兄弟A留在地球上兄弟B乘飛船去太空旅行地球——慣性系S1)飛船離開(kāi)地球和返回地球的運(yùn)動(dòng)——非慣性2)飛船接近空間C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)——非慣性飛船——非慣性系S’S’系中狹義相對(duì)論不在適用S系中仍然可以用狹義相對(duì)論描述飛船的運(yùn)動(dòng)第21頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1)飛船離開(kāi)地球到達(dá)C地——客觀事實(shí)事件I——飛船從地球起飛事件II——飛船到達(dá)C地S’系中的時(shí)間S系兩個(gè)事件的時(shí)間間隔S’系兩個(gè)事件同地不同時(shí)——兩個(gè)事件在地球上時(shí)間變長(zhǎng)飛船來(lái)回的平均速率第22頁(yè)，共23頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2)飛船離開(kāi)C地到達(dá)地球——客觀事實(shí)事件I——飛船