当前课程知识点:大学物理1 (力学、热学) >  期末考试 >  期末考试--期末考试Part3 >  8.7 同时性的相对性

返回《大学物理1 (力学、热学)》慕课在线视频课程列表

8.7 同时性的相对性在线视频

返回《大学物理1 (力学、热学)》慕课在线视频列表

8.7 同时性的相对性课程教案、知识点、字幕

同学们好

下面我们讨论 时间延缓和长度收缩

首先我们看 同时性的相对性

如果两个事件在某一个惯性系中同时发生

那么在任何其他做相对运动的惯性系中观测

这两个事件还能同时发生吗

这就是问 同时性是绝对的还是相对的

如果在其他任何做相对运动的参考系中

也是同时发生的

那说明同时性是绝对的

否则就是相对的

我们下面用一个例子来看

同时性的相对性

一列火车以速度u相对地面做匀速直线运动

在火车上有一光源M′

距离M′等距离有个A′和 B′

A′ B′是接收器

光源在某一时刻发出光

A′接收到光 我们叫事件①

B′接收到光 我们叫做事件②

注意 这两个事件距离M′的距离

都是Δx′ 等距离

在火车上看 A′和B′同时接收到光

因为光传播速度不管相对哪个参考系都是c

距离相等

前后的方向都是c

所以在火车上看 ①和②这两个事件同时发生

好了 我们问在地面上看

这两个事件能同时发生吗

由于光速与参考系没有关系

所以在地面上观测 光的速度也都是c

向左向右都是c

在地面上看

A′这个接收器迎着光跑

B′这个接收器顺着光跑

所以在地面上看

A′先接收到光 B′后接收到光

所以在地面上看

这两个事件不同时发生

并且 在火车运动的后方的事件先发生

事件①先发生 事件②后发生

这个例子说明

你只要承认光速不变

同时发生的这两个事件

在地面上看就不同时发生

当然 如果火车的速度u比较小的话

你看到几乎是同时发生

那就回到了牛顿力学的绝对时空观

在一个参考系同时发生两个事件

在任何其他做相对运动的参考系看都同时发生

好 我们一般的证明一下同时性的相对性

这是那列火车S′

相对地面S以速度u做匀速直线运动

我们假设在火车上同时发生两个事件

事件1和事件2

注意它们的时间是一样的都是t′

位置不一样 这个是x1′ 这个是x2′

在S′参考系中同时发生了两个事件

事件1和事件2

我们问 在S参考系中观测

这两个事件是否同时发生

如果不同时发生 哪个事件先发生

也就是说我现在计算

计算t2减t1

t2是在地面看第二个事件的时间

t1是在地面看第一个事件的时间

t2减t1 如果t2减t1大于0

说明t1小 t2大

说明事件1先发生 事件2后发生

我们做洛伦兹变换 做时间的变换

两个事件的时间差

t2减t1是S系中的时间差

t′减t′是S′系中这两个事件的时间差

t′减t′显然是0

因为在S′系中这两个事件同时发生

x2′减x1′是在火车参考系S′参考系中

第二个事件的空间坐标减去第一个事件的空间坐标

显然 x2′大于x1′

所以结果 这个是0 我们就会得到这个结果

好了 我们看一下

x2′减x1′是大于零的

c方分之u也是大于零的 开方也是大于零

所以 在S系中观测

这两个事件的事件间隔是t2大于t1

就说明在S系中看 事件1先发生 事件2后发生

因为t2大于t1

所以我们看到 我们用洛伦兹变换严格的证明了

在S′系中同时发生的两个事件

在另一个做相对运动的参考系中 不同时发生

并且是在S'系运动的后方的事件先发生

我们总结一下

同时性的相对性是这个意思

在两个惯性系相对运动的方向上发生的两个事件

如果在一个惯性系中这两个事件同时发生

则在另一个惯性系中观测

总是处于前面一个惯性系运动后方的事件先发生

这就是一般的结论

如果两惯性系的相对运动速度远远小于光速

这个时候呢我们再看这个式子

由于c方分之u趋近于零

所以t2减t1虽然大于0 但是也趋近于0

它近似等于零

这种情况就回到了

牛顿力学认为同时性是绝对的这个观念

同时性的相对性

是相对论中关键性革命性的思想

虽然洛伦兹首先导出来了洛伦兹变换

相对性原理也是由庞加莱首先提出来的

但是他们都没有认识到同时性是相对的

他们都走近了相对论 却没能创立相对论

只有26岁的爱因斯坦

敢于质疑人们关于时间的原始观念

坚持同时性是相对的

才完成了这一历史的重任

以上内容可以参考杨振宁教授的讲演

爱因斯坦 机遇与眼光

这一节就讲到这儿 谢谢大家

大学物理1 (力学、热学)课程列表:

绪论

-绪论

--绪论

力学-第一章 质点动力学

-1.1 参考系、坐标系和质点

-1.2 位移和速度

-1.3 平面极坐标速度表示**

-1.4 加速度

-1.5 匀加速运动

-1.6 抛体运动

-质点动力学(一)

-1.7 匀速圆周运动

-1.8 变速圆周运动加速度*

-1.9 相对运动速度和加速度

-质点动力学(二)

-本章作业

-第一章课件

第二章 牛顿定律

-2.1 牛顿第一定律

-2.2 牛顿第二、三定律

-2.3 常见的几种力

-2.4 基本的自然力*

-牛顿三定律、常见力

-2.5 应用牛顿定律解题

-应用牛顿定律解题

-2.6 平动非惯性系

-2.7 转动非惯性系* ( 离心力和科氏力)

-2.8 傅科摆*

-2.9 引潮力与潮汐**

-2.10 引潮力现象**

-惯性力, 潮汐力

-本章作业

-第二章课件

第三章 动量、角动量与守恒定律

-3.1 冲量与动量定理

-3.2 质点系动量定理

-3.3 动量守恒定律

-3.4 变质量问题*

-动量, 冲量, 动量守恒

-3.5 质心

-3.6 质心系*、力矩

-3.7 质心运动定理*

-质心与质心运动定理

-3.8 两体问题*

-两体问题

-3.9 质点角动量、角动量定理

-3.10 角动量守恒定律

-3.11 质点系角动量、角动量定理和角动量守恒定律*

-3.12 质心系角动量、角动量定理*

-质点和质点系角动量,角动量守恒

-本章作业

-第三章课件

第四章 功、能和能量守恒

-4.1 功和动能定理

-4.2 一对力的功

-功和动能

-4.3 保守力和势能

-4.4 由势能求保守力、梯度*

-4.5 均匀球体的引力**

-引力,保守力和势能

-4.6 势能曲线

-4.7 功能原理和机械能守恒定律

-4.8 有心力场中质点运动简介1**

-4.9 有心力场中质点运动简介2**

-势能曲线、功能原理和有心力场

-4.10 克尼希定理

-4.11 质心系中的功能原理*

-克尼希定理、质心系中的功能原理

-4.12 流体的定常流动*

-4.13 伯努利方程*

-流体简介

-本章作业

-第四章课件

第五章 刚体定轴转动

-5.1 刚体的运动

-5.2 刚体定轴转动(运动学)

-5.3 刚体的定轴转动定律

-5.4 转动惯量的计算

-5.5 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律

-5.6 定轴转动的功能原理

-5.7 刚体的平面运动*

-5.8 进动*

-5.9 刚体定轴转动小结

-刚体定轴转动(一)--作业

-刚体定轴转动(二)

-本章作业

-第五章课件

第六章 振动

-6.1 简谐振动

-6.2 旋转矢量图和复数表示

-6.3 简谐振动能量的能量特征

-6.4 谐振分析**

-6.5 非线性振动简介**

-简谐振动, 频谱, 非线性振动简介

-6.6 同振动方向同频率简谐振动合成

-6.7 同振动方向不同频率简谐振动合成、拍和拍频

-同振动方向振动合成

-6.8 振动方向互相垂直的同频率简谐振动合成

-6.9 振动方向互相垂直的不同频率简谐振动合成

-不同振动方向振动合成

-6.10 阻尼振动*

-6.11 受迫振动*

-6.12 共振*

-6.13 品质因数*

-本章作业

-第六章课件

第七章 波

-7.1 简谐波的产生

-7.2 简谐波的波函数(1)

-7.3 简谐波的波函数(2)

-7.4 简谐波的能量(1)

-7.5 简谐波的能量(2)

-7.6 声波

-简谐波

-7.7 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射

-7.8 机械波的半波损失

-惠更斯原理、机械波的半波损失

-7.9 波的叠加和干涉

-7.10 驻波(一)

-7.11 驻波(二)

-7.12 简正模式和简正频率

-波的叠加和干涉 驻波

-7.13 机械波的多普勒效应(一)

-7.14 机械波的多普勒效应(二)

-7.15 电磁波(光)的多普勒效应

-7.16 冲击波

-多普勒效应

-7.17 波动方程的推导**

-7.18 波的吸收*

-7.19 色散、复波和群速度*

-本章作业

-第七章课件

第八章 狭义相对论

-8.1 时空变换

-8.2 绝对时空观和伽利略变换

-8.3 狭义相对论的基本假设(一)

-8.4 狭义相对论的基本假设(二)

-8.5 洛伦兹变换(一)

-8.6 洛伦兹变换(二)

-8.7 同时性的相对性

-8.8 时间延缓

-8.9 长度收缩

-8.10 洛伦兹协变矢量和洛伦兹变换不变量**

-洛仑兹变换

-8.11 相对论速度合成(一)

-8.12 相对论速度合成(二)

-相对论速度合成

-8.13 动量和质量

-8.14 力和加速度的关系

-8.15 相对论动能 质能关系

-8.16 能量和动量的关系*

-8.17 相对论变换*

-相对论动力学基础

-本章作业

-第八章课件

热学-第九章 温度和气体动理论

-9.1 宏观和微观

-9.2 统计规律

-宏观和微观

-9.3 平衡态和准静态

-9.4 理想气体温标

-9.5 理想气体压强

-9.6 温度的统计意义(一)

-9.7 温度的统计意义(二)

-温度

-9.8 麦克斯韦速率分布律

-9.9 三种速率

-9.10 麦克斯韦速度分布律

-麦克斯韦速率分布律

-本章作业

-第九章课件

第十章 热量和热力学第一定律

-10.1 玻耳兹曼分布律和平均自由程(一)

-10.2 玻耳兹曼分布律和平均自由程(二)

-玻耳兹曼分布律和平均自由程

-10.3 范氏气体

-10.4 相变

-实际气体

-10.5 输运过程

-10.6 准静态过程

-10.7 功、热、内能

-10.8 热力学第一定律

-10.9 热容量

-10.10 理想气体的绝热过程

-热力学第一定律

-本章作业

-第十章课件

第十一章 热力学第二定律和熵

-11.1 循环过程

-11.2 卡诺循环

-11.3 汽油机

-11.4 致冷机

-循环过程

-11.5 自然过程的方向

-11.6 热力学第二定律

-热力学第二定律

-11.7 热力学第二定律的微观意义

-11.8 热力学几率

-11.9 玻耳兹曼熵公式和熵增加原理

-11.10 玻耳兹曼分布*

-11.11 混合熵**

-11.12 熵增加原理及熵补偿原理*

-玻耳兹曼熵

-11.13 可逆过程和卡诺定理*

-11.14 热力学温标*

-11.15 克劳修斯熵公式*

-11.16 克劳修斯不等式*

-例题

-11.17 温熵图*

-11.18 熵和能量退化**

-克劳修斯熵

-11.19 克拉伯龙方程**

-11.20 冰为什么是滑的**

-气-液-固相变

-本章作业

-第十一章课件

期末考试

-期末考试--期末考试Part1

-期末考试--期末考试Part2

-期末考试--期末考试Part3

8.7 同时性的相对性笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。