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Video课程教案、知识点、字幕

同时性的相对性与时序

事件1

是它的坐标

也就是它的时空点

或者是它的世界点

或者是事件

用这个坐标来描述

这是S参照系的坐标

这是S'参照系的坐标

事件2

这是S参照系的坐标

S'参照系的坐标

首先看同时性的相对性

在S参照系里面

两个事件是同时的

于是t2=t1

Δt=0

我们来看一下

在S'参照系

这两个事件是不是同时

在S'系里面

t'=γ(t-ux)/c^2

所以两个时间一减的话

我们就得到了这个关系

Δt'=-γu(x2-x1)/c^2

为什么只有这个坐标项呢

因为t2=t1

两个一减的话

这一项消掉了

所以只剩下

后边这一项空间项

所以就等于

-γu(x2-x1)/c^2

那么

也就是-γuΔx/c^2

于是

如果x1=x2的话

Δt'=0

就是同时

就是在同一个地点

发生了两个事件

它同时性跟参考系是无关的

但是

如果x1≠x2

那么Δt'≠0

于是就不同时

也就是在S参照系

看的两个同时的事件

在S'系看就不同时

这就是

同时性的相对性

我们再看时序

两个事件不同时

在时间上就有先有后

于是就出现了时间的顺序

古典时空观

它的时间间隔是绝对的

所以它的时间顺序

也是绝对的

时间顺序不会改变

那么现在

我们有了狭义相对论的时空观

同时性就有了相对性

于是时间顺序

就有可能改变

可是

在我们的实际事件里面

在实际的一些发生的

过程里面

有些个时序是不能改变的

有些时序是可以改变的

有些时序是不能改变的

比如说

这里开枪

击中了某个人

开枪一定在前

击中在后

这个时间顺序不可能改变

也不应该改变

比如说

一个人从出生

然后成长

到衰老死亡

这个时间顺序也不能改变

也不应该改变

所以我们看

狭义相对论的时空观里面

时序可能改变

如果有这样的

不能改变的情况出现的话

那么狭义相对论的时空观

就受到了严重的挑战

或者说它就有了问题

所以现在

我们就有了一个对它的考验

时序问题

就是对狭义相对论的时空观的

一种考验

我们现在看

它能不能经住这个考验

S系中

事件1先发生

事件2后发生

就是t2>t1

Δt>0

我们看一看

在S'系里面

时序会不会颠倒

在S'系里面Δt'

等于γ[Δt-u(x2-x1)/c^2]

把Δt提出来

变成了

γ[1-(u/c^2)(Δx/Δt)]Δt

所以

如果两个事件

没有任何的关联的话

那么Δx

是两个事件的空间间隔

Δt是两个事件的时间间隔

这两个事件

没有任何关联的话

Δx/Δt是可以任意取值的

所以这个任意可以取值

于是1减去它

有可能大于零

有可能等于零

有可能小于零

因此

在两个事件没有关联情况下

Δx/Δt可以取任意值

这样的话

可以Δt'>0

时序不变

也可能Δt'<0

时序改变

所以

两个没有任何关联的事件

在S'系和S系当中

时序有可能发生变化

那么

重要的问题是

如果有关联的事件

它的时序会不会发生改变

这就是我们要考验

这个狭义相对论时空观的

一个情况

第二个

如果两个事件有因果关系的话

Δx和Δt就有了关联了

那么两地就有了沟通

那么沟通的渠道

就是它的一种关联

比如说

说话子弹飞行

比如说

一个人在这儿发言完了

然后到另一个地方发言

等等

有连带关系的时候

那么Δx/Δt

就是这种关联的

要小于等于

关联的传播速度

比如说我是通过说话

还是通过光信号

还是通过人的运动等等

把这两个事件做了联系

于是Δx/Δt的绝对值

就小于等于

连续传播的速度

而我们知道

连续传播的速度

最快是光速

所以它要小于等于c

这个要小于等于c

于是这一项

就一定是大于零

于是时序就不可能颠倒

也就是说

这个有因果关系的事件

之间的时序不会颠倒

因此

我们这个狭义相对论的时空观

就通过了时序问题的考验

这就是

我的同时性的相对性

以及时序问题

力学课程列表：

微积分简介

-一.导数与微分

-二. 积分

绪论

-绪论

Ch1.质点运动学

-§1 矢量简介

-Ch1.质点运动学--习题

-§2质点运动学

-§3 相对运动-参考系变换

-习题

--习题

Ch2. 质点动力学

-§1牛顿力学.力

-§2万有引力定律

-习题--作业

-§3 牛顿力学应用

-§4.非惯性系.惯性力(上)

-习题

--习题

-§4.非惯性系.惯性力(下)

-习题

--习题

Ch3.动量

-§1动量.质点动量定理

-§2质点系动量定理

-习题

-§3质心和质心运动方程

Ch4.功和能

-§1动能.功.动能定理

-Ch4.功和能--习题

-§2保守内力.势能

-§3机械能定理.机械能守恒

-习题

--习题

-§4自由碰撞

Ch5.角动量

-§1质点角动量.质点角动量定理

-习题--作业

-§2质点系角动量定理

-习题

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-§3万有引力场中质点运动

-§4.刚体 (上)

-习题

--习题

-§4.刚体 (下)

-习题

--习题

Ch6.连续介质力学

-§1应力应变

-§2.固体形变和流体静力学(上)

-§2.固体形变和流体静力学(下)

-Ch6.连续介质力学--习题

-§3理想流体动力学(上)

-习题

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-§3理想流体动力学(下)

-§4粘滞流体动力学(上)

-习题

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-§4粘滞流体动力学(下)

-§5流体阻力(上)

-习题

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-§5流体阻力(下)

Ch7. 振动和波

-§1自由振动.简谐振动

-Ch7. 振动和波--习题

-§2阻尼和受迫振动

-§3简谐振动合成(上)

-习题

--作业

-§3简谐振动合成(下)

-§4简谐波

-习题

--作业

-§5波动方程.波速

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-§6衍射反射折射多普勒效应

-§7简谐波迭加.非谐波传播

-习题

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-§8驻波

-习题

--习题

Ch8.狭义相对论

-§1 基本原理

-§2 L氏坐标变换.速度变换(上)

-习题--作业

-§2 L氏坐标变换.速度变换(下)

-习题

--习题

-§3 相对论动力学基础

-习题

--习题

-§4 质量.动量.能量.力相对论变换;不变量

-习题

--习题

Ch9.广义相对论

-§1.基本原理

-§2史瓦西场中时间与空间(上)

-§2史瓦西场中时间与空间(下)

-§3大爆炸宇宙学简介

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