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1、4.1Galilean-NewtonianRelativity4.2*TheMichelson-MorleyExperiment4.3PostulatesoftheSpecialTheoryRelativity4.4Simultaneity4.5TimeDilationandtheTwinParadox4.6LengthContraction4.7Four-DimensionalSpace-Time4.8GalileanandLorentzTransformations4.9RelativisticMomentumandMass
2、4.10TheUltimateSpeed4.11EnergyandMass;E=mc24.12*DopplerShiftforLight狭义相对论与时空观SpecialTheoryofRelativityForinertialreferenceframes.GeneralTheoryofRelativityFornon-inertialreferenceframes.(1916)AlbertEinstein(1879–1955)1921:Nobelprize(1905)QuantumofLight(1905)爱因斯坦的哲学观念：
3、自然界应当是和谐而简单的.理论特色：出于简单而归于深奥.4.1Galilean-NewtonianRelativityIntwoinertialframesAandB,whichrelativevelocityisInertialframeisoneinwhichNewton’slawholdTheparticle’svelocityisTheaccelerationisAccordingtoNewton’ssecondlaw经典力学的相对性原理Observersindifferentinertialframedagreeont
4、henetforceactingonanobject.Newton’ssecondlawGalilean-NewtonianRelativitytoMechanicsGalilean-NewtonianRelativitytoMechanics:thatthebasiclawsofphysicsarethesameinallinertialreferenceframes.经典力学的相对性原理:对于任何惯性参照系,牛顿力学的规律都具有相同的形式.Allinertialreferenceframesareequivalentfort
5、hedescriptionofmechanicalphenomena.伽利略变换当时与重合位置坐标变换公式经典力学认为1）空间的量度是绝对的,与参考系无关；2）时间的量度也是绝对的,与参考系无关.TheSpacetimeCoordinatesofAnEvent(事件):(x,y,z,t)(x,y,z)(x’,y’,z’)(事件)Four-DimensionalSpace-Time加速度变换公式伽利略速度变换公式在两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.*伽利略变换相对于不同的参考系,长度和时间的测量结果是一样
6、的吗?绝对时空概念：时间和空间的量度和参考系无关,长度和时间的测量是绝对的.牛顿的绝对时空观牛顿力学的相对性原理二经典力学的绝对时空观注意牛顿力学的相对性原理，在宏观、低速的范围内，是与实验结果相一致的.实践已证明,绝对时空观是不正确的.对于不同的惯性系,电磁现象基本规律的形式是一样吗？真空中的光速对于两个不同的惯性参考系,光速满足伽利略变换吗？球投出前结果: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，球所发出的光波达到观察者所需要的时间.(根据伽利略变换)球投出后900多年前（公元1054年5月）一次著
7、名的超新星爆发，这次爆发的残骸形成了著名的金牛星座的蟹状星云。北宋天文学家记载从公元1054年~1056年均能用肉眼观察,特别是开始的23天,白天也能看见.物质飞散速度l=5000光年AB当一颗恒星在发生超新星爆发时,它的外围物质向四面八方飞散,即有些抛射物向着地球运动,现研究超新星爆发过程中光线传播引起的疑问.实际持续时间约为22个月,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l=5000光年物质飞散速度ABA点光线到达地球所需时间B点光线到达地球所需时间4.2TheMichelson-MorleyExperime
8、ntMichelson’sInterferometer迈克尔孙—莫雷实验为了测量地球相对于“以太”的运动,1881年迈克尔孙用他自制的干涉仪进行测量,没有结果.1887年他与莫雷以更高的精度重新做了此类实验,仍得到零结果,即未观测到地球相对“以太”的运动.LG1
