第二十三章 相对论简介§1 ～ §3 、狭义相对论简介 相对论简介牛顿力学适用宏观物体的低速（与光速相比）运动适用宏观物体的低速（与光速相比）运动研究微观粒子的运动研究宏观物体的高速（与光速相比）运动 相对论简介 19 世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入，人们认识到了光的电磁本质．我们已经知道，电磁波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现． 相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识，它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座重要的里程碑． 20 世纪最伟大的科学家观看录像 经典的相对性原理 不同的参考系中观察物体的运动情况可能不同，物体在空间移动这一概念也是相对的．在不同参考系中观察物体的运动情况 经典的相对性原理 光速恒定的特性，同运动的相对性原理之间似乎产生了矛盾？ 但是实验现象表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的．v光速＝ c光速＝vc 不存在特殊参考系 19 世纪后半叶和 20 世纪初，物理学家们曾经猜想，有一种叫做以太的介质，弥漫在宇宙中，它是电磁波传播时所需要的介质，拿以太做参考系时麦克斯韦的电磁理论才成立．今天看来，以太是某一特殊参考系的代表．麦克尔逊实验表明不存在这样的特殊参考系，实际上就是宣布宇宙间不存在以太．麦克尔逊实验 狭义相对论的两个假设 上述的矛盾使我们面临两个选择，要么放弃麦克斯韦的电磁理论，要么否定特殊参考系的存在．爱因斯坦选择了后者．并提出了两个假设： 在不同的惯性参考系中，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的一切物理规律都是相同的爱因斯坦的爱因斯坦的相对性原理相对性原理 真空中的光速在不同的惯真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的性参考系中都是相同的光速不变原理光速不变原理 同时的相对性v车厢长度是 5400000km车厢运行速度 240000km/s 车厢上的人和地面上的人看到车厢中间灯光到达前后车厢的先后是不一样的． 同时的相对性点击观看动画 同时的相对性 在经典物理家的头脑中，如果两个事件在一个在经典物理家的头脑中，如果两个事件在一个参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来也参考系中看来是同时的，在另一个参考系中看来也一定是同时的，但是如果接受爱因斯坦的两个假设，一定是同时的，但是如果接受爱因斯坦的两个假设，我们会得出“同...
