第六章万有引力与航天17世纪牛顿力学构成了体系。可以说，这是物理学第一次伟大的综合。牛顿建立了两个定律:一个是运动定律,一个是万有引力定律，并发展了变量数学微积分，具有解决实际问题的能力。他开拓了天体力学，海王星和冥王星的发现就充分显示了这一点.惯性系非惯性系swf一、经典力学受参考系限制在惯性系中，牛顿定律成立;在非惯性系中，牛顿定律不成立.二、经典力学受速度限制牛顿力学的绝对时空观:伽利略和牛顿的绝对时空观认为,同一物体运动的时间和长度(位移)在不同的参考系中,测量结果是相同的.牛顿的局限1)绝对时空观认为时间与空间无关，时空与运动无关，是绝对的物理量。2)当一些问题牛顿解释不了时，它就只好用上帝的万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。1905年，爱因斯坦（1879─1955）发表了狭义相对论:在宇宙中唯一不变的是光在真空中的速度，其它任何事物─速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。三、狭义相对论的基本原理Einstein现代时空的创始人1、相对性原理这意味着绝对时间、绝对空间等都是错误的。不论用什么方法都找不到绝对参照系,即根本不存在绝对参照系,一切惯性系都是平权的。同时的相对性1.同时的相对性2.一切彼此作匀速直线运动的惯性系,对于描述物理规律都是等价的。或在所有惯性系中,物理规律都具有相同的形式。爱因斯坦火车:ABK’系中点ABK’系中点先到B点再到A点同时到达A、B火车上的观测者说:光源在AB的中点,应同时到达A、B两点.地面上的人看见先到达B点，后到A点。K系DCK系DC（1）相对时间狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者所见到的）运动速度的加快，时间会变慢。使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性，将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。时钟变慢.swf运动的物体和静止的物体相比不仅质量变了，而且沿运动方向的长度和时间都要变化，都具有相对性。下面的事例可以帮助我们理解相对论1971年8月的一天，一名前苏联飞行员例行飞行时，无意中“闯入”古埃及，他看到一座座金字塔刚刚奠起塔基……1982年一位北约飞行员在一次飞行训练中，视野里竟然出现了数百只恐龙，飞机竟然来到史前非洲大陆。1970年一架272客机在飞向迈阿密国际机场的旅途中，也无故“失踪”了10分钟，10分钟后，客机又在原来的地方出现。失踪的一刹那，专家们的惟一的解释是时间“静止”不动了（1）相对时间021ttvc（2）相对长度爱尔兰物理学家佛兹杰拉德(1851─1901)提出，物质会在运动的方向上收缩（缩小），这意味着根据一个静止观察者的观点，一枚以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。长度收缩1.swf长度收缩2.swf（2）相对长度201vLLc（3）相对质量物体运动时的质量与静止质量的关系021mmvc2、光速不变原理对任何惯性系,在真空中沿任意方向传播的光速都相同,且与光源的运动状态无关。即谁测真空中的光速都是c,与惯性系的选择及光源无关。例：宇宙飞船以20万km/s的速度飞行,人在飞船上向前发一束光,光在飞船中以光速c传播,地球上的人测得光速多大？302050ccu万Km/s按运动合成得:30cc实际测得:万Km/s1)爱因斯坦理论是牛顿理论的发展注意一切物理规律力学规律2)光速不变原理适用的条件:A）惯性系；B）真空中(介质中的光速C=C/n)“照亮我的道路,并不断给我新的勇气去愉快地正视生活理想的是善、是美、是真”。他剖析自己的科学感受时说：Einstein对相对论的解释:当你和一个漂亮姑娘在一起坐一小时,你感觉只坐了一分钟,当你坐在火炉旁一分钟,就好象坐了一小时,这就是相对论。“科学的头脑就是去怀疑,去证实,去发现的精神!”AlbertEinstein世纪伟人相对论好象是：“光彩夺目的火箭，它在黑暗的夜空，突然划出一道道十分强烈的光辉，照亮了广阔的未知领域。”——德布罗意三、宏观到微...
