第六章狭义相对论不同参考系下，物理规律及物理量的变化如何？相对论本身及其对物理学的影响相对论的两个基本原理间隔不变性到洛伦兹变换高速运动引发相对论时空观；间隔、因果律、相对同时性、钟慢尺缩、速度变换相对性原理与重要性：物理规律必须在洛伦兹变换下协变四维时空的张量、协变性电流密度矢量、势矢量、电磁场张量、电磁场不变量能量—动量矢量、质能关系、相对论力学方程、洛伦兹力内 容 提 要1狭义相对论的基本原理12洛伦兹变换33相对论的时空理论84相对论理论的四维形式175电动力学的相对论不变性206相对论力学287电磁场中带电粒子的拉格朗日量和哈密顿量30第一节狭义相对论的基本原理§ 1.1伽利略相对性原理★ 亚里士多德：地球是宇宙的中心；它是绝对静止的；★ 哥白尼：太阳是宇宙的中心，地球围着太阳转；绝对空间、绝对静止；地球绕太阳转，绝对速度很大，为什么感觉不到？★ 伽利略相对性原理：匀速运动的参考系（船）与静止的参考系（船）物理规律完全相同；不存在绝对空间★ 牛顿：力学三定律不会对一切参考系都成立，如何选择适合的参考系？◆ “绝对空间，就其本性来说，与任何外在的情况无关，始终保持着相似和不变。”◆ “绝对的、纯粹的、数学的时间，就其本性来说，均匀地流逝，而与任何外在的情况无关。”◆ 绝对空间与绝对时间是最基本的惯性系，相对绝对空间做匀速平动的参考系通称为惯性系；【定义】 参考系Σ中，所有不受外力作用的物体，都呈匀速直线运动或静止状态，则称Σ为惯性系。1§ 1.2伽利略变换◆时间是绝对的：一个事件相对Σ的时间t与它相对于Σ的时间t是相同的；◆长度是绝对的：如果相对于Σ静止的间隔具有长度|r2 −r1|，那么在相对于Σ运功的Σ系中，它具有相同的长度|r2 −r1|；设惯性系Σ相对于Σ以速度v运动，并选x和x轴沿运动方向x =x −vty =yz =zt =t【推论】 伽利略变换下速度相加，加速度不变。˙r =˙r −v¨r =¨r§ 1.3牛顿定律在伽利略变换下的协变性★牛顿定律惯性定律断定了惯性系一定存在；F = m¨rFA→B = −FB→A★伽利略相对性原理、伽利略变换以及牛顿定律，三个原理是协调的。从参考系Σ的方程可以导出参考系Σ中的方程：Σ :F = m¨rΣ :F = m¨r★牛顿定律在伽利略变换下是协变的。§ 1.4Maxwell方程伽利略变换下不协变不同参考系：电还是磁？光速不变★电磁相互作用规律（麦克斯...
