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1、第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 一一 伽利略变换式伽利略变换式 经典力学的相对性原理经典力学的相对性原理 对于任何惯性参照系对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有牛顿力学的规律都具有相同的形式相同的形式.这就是经典力学的相对性原理这就是经典力学的相对性原理.相对于不同的参考系相对于不同的参考系,经典力学定律的形式是经典力学定律的形式是完全一样的吗完全一样的吗？牛顿力学的回答牛顿力学的回答:第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换
2、式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观伽利略变换伽利略变换当当 时时与与 重合重合位置坐标变换公式位置坐标变换公式 经典力学认为：经典力学认为：1）空间的）空间的量度是绝对的，与参考系无关；量度是绝对的，与参考系无关；2）时间的量度也是绝对的，与）时间的量度也是绝对的，与参考系无关参考系无关.*第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观加速度变换公式加速度变换公式伽利略速度变换公式伽利略速度变换公式 在在两两相互作匀速直线运动的惯性相互作匀速直线运动的惯性系中，牛顿运动定律具有相同的形式系中，牛顿运动定
3、律具有相同的形式.*第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 相对于不同的参考系相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果长度和时间的测量结果是一样的吗是一样的吗?绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关关,长度和时间的测量是绝对的长度和时间的测量是绝对的.牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理牛顿力学的相对性原理二二 经典力学的绝对时空观经典力学的绝对时空观注注 意意 牛顿力学的相对性原理，在宏观、牛顿力学的相对性原理，在宏观、低速的范围内，是
4、与实验结果相一致的低速的范围内，是与实验结果相一致的.实践已证明实践已证明,绝对时空观是不正确的绝对时空观是不正确的.第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 对于不同的惯性系，电磁现象基本规律的形式是对于不同的惯性系，电磁现象基本规律的形式是一样的吗一样的吗？真空中的光速真空中的光速 对于两个不同的对于两个不同的惯性参考系惯性参考系,光速满光速满足伽利略变换吗足伽利略变换吗？第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿
5、的绝对时空观球球投投出出前前结果结果:观察者先看到投出后的球，后看到投出前的球观察者先看到投出后的球，后看到投出前的球.试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达试计算球被投出前后的瞬间，球所发出的光波达到观察者所需要的时间到观察者所需要的时间.(根据根据伽利略变换伽利略变换)球球投投出出后后第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观 900 多年前（公元多年前（公元1054年年5月）一次著名的月）一次著名的超新星超新星爆发爆发，这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状这次爆发的残骸形成了著名的金牛星
6、座的蟹状星云。北宋天文学家记载从公元星云。北宋天文学家记载从公元 1054年 1056年均能均能用肉眼观察用肉眼观察,特别是开始的特别是开始的 23 天天,白天也能看见白天也能看见.物质飞散速度物质飞散速度l=5000 光年光年AB 当一颗恒星在发生超新星爆发时当一颗恒星在发生超新星爆发时,它的外围物质向它的外围物质向四面八方飞散四面八方飞散,即有些抛射物向着地球运动即有些抛射物向着地球运动,现研究超现研究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问新星爆发过程中光线传播引起的疑问.第十八章第十八章第十八章第十八章 相对论相对论相对论相对论18-1 18-1 伽利略变换式伽利略变换式 牛顿的绝对时空观牛顿的绝对时空观实际持续时间约为实际持续时间约为 22 个月个月,这怎么解释这怎么解释?理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约理论计算观察到超新性爆发的强光的时间持续约l=5000 光年光年物质飞散速度物质飞散速度AB A 点光线到达点光线到达地球所需时间地球所需时间B 点光线到达点光线到达地球所需时间地球所需时间