狭义相对论的时空观

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1、第3节狭义相对论的时空观一、时空间隔变换事件1事件2时空间隔：，，：，，时空间隔变换：例：地面观察者测得地面上甲已两地相距一列火车从甲已历时，一飞船相对地面以匀速的速度甲已飞行，飞行方向与火车运动方向相同求：飞船上观察者测得火车从甲已运行的路程、时间及速度解：地面：，飞船：，从甲出发：事件1，到达已地：事件2：，速度：：==5问题：在飞船上观测，为什么火车能从甲已？二、速度变换，：，，，：，，，逆变换：，，说明：（1），，，，（2）伽利略空间坐标变换及速度变换满足矢量加法的平行四边形法则洛仑兹空间坐标

2、变换及速度变换不满足矢量加法的平行四边形法则（3）与光速不变原理自动相符合5例：两火箭相向飞行地面上测得求：上观察者测得的速度解：地面：，火箭：，，为研究对象：的速度：的速度按伽利略变换，三、同时的相对性，（1）如果两事件在系同时同地发生，即，则，即在系两事件同时发生（2）如果两事件在系同时不同地发生，即，则，即在系两事件不同时发生“异地”的同时是相对的1，2，=例：北京、上海相距1000km从两地同时各发一列火车一飞船对地以的速度飞行，方向由北京上海北京1000km上海求：飞船上测得两地发车的时间差

3、，哪一列火车先发出？解：地面，飞船，北京发车：事件1，上海发车：事件2：，：==，，上海的车先发出5三、长度收缩：静止长度（固有长度）运动物体的长度=同时测得物体两端的坐标差：，：，：，（）：事件1，（）：事件2，，，，静止长度最长说明：（1）相对效应（2）物体在其运动方向长度收缩在垂直运动方向长度不变例：求：系中测得杆长及其与轴夹角解：：，：==，四、时间膨胀定义：如果在某惯性系中同一地点上先后发生了两个事件，则在该惯性系中测得的这两个事件的时间间隔称为固有时间或原时，用表示设在系中，同一地点，先后

4、发生两个事件，在：=，5固有时间最短说明：（1）相对效应（2）运动的时钟变慢粒子由产生到衰变经历的时间间隔：粒子的寿命固有寿命例：带电介子固有寿命，某加速器射出的带电介子的速度求：实验室中测得介子的寿命及其衰变前飞行的距离解：实验室：，介子：，=三、因果关系的绝对性两个独立事件，，由于及的任意性不能保证与同号两个独立事件的先后次序是相对的因果关系是绝对的证明：：相互作用或信号传递速度=，，，与同号如果在：则在：5