第 6 节经典力学的局限性 一、从低速到高速 1.经典力学的基础是牛顿运动定律,牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域,包括天体力学的研究中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就
2.狭义相对论阐述的是物体以接近光速的速度运动时所遵从的规律
3.在经典力学中,物体的质量是不变的,而狭义相对论指出,质量要随物体运动速度的增大而增大,即 m= ,两者在速度远小于光速的条件下是统一的
4.经典力学认为位移和时间的测量与参考系无关,相对论认为,同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中测量结果不同
二、 从宏观到微观1.电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性,同时还具有波动性,它们的运动规律在很多情况下不能用经典力学来说明,而量子力学能够正确地描述微观粒子的运动规律
2.经典力学的适用范围:只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界
三、 从弱引力到强引力1.1915 年,爱因斯坦创立了广义相对论,这是一种新的时空与引力的理论
在强引力的情况下,牛顿的引力理论不再适用
2.当物体的运动速度远小于光速 c(3×108 m/s)时,相对论物理学与经典物理学的结论1.20 世纪初,著名物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论
2.在经典力学中,物体的质量是固定不变的;狭义相对论中指出质量随速度的变化而变化,其关系式为m=
3.经典力学能精确地描述宏观物体的运动规律;量子力学能正确描述微观粒子的运动规律
4.经典力学不能解释水星旋进的情况,说明强引力情形下,经典力学不再适用
5.量子力学和相对论都没有否定过去的科学,而只认为过去的科学是自己在一定条件下的特殊情形
当另一个重要常数即“普朗克常量”(6
63×10-34 J·s)可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别
1.自主思考——判一判(1)洲际导弹的速度有时可达到