第14章 狭义相对论基础

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1、经典物理学经典力学热力学与统计力学光学电磁学与电动力学经典物理学的危机19世纪末，物理学遇到了被称为“晴空上飘浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题，其中之一是被认为是光、电等的传播载体的以太的不存在，这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。从经典物理学到近代物理过渡时期的重要实验事实迈克尔逊——莫雷实验：否定了绝对参考系的存在；经典物理学解释热辐射现象时：出现“紫外灾难”；放射性现象的发现：原子是可分的。光电效应原子的线状光谱两朵乌云：•迈克耳逊——莫雷“以太漂移”实验•黑体辐射实验狭义相对论量子力学近代物理学的两大支柱，逐步建立了新的

2、物理理论。爱因斯坦非常推崇卓别林的电影一次，他在给卓别林的一封信中写道：“你的电影《摩登时代》，世界上的每一个人都能看懂。你一定会成为一个伟人。爱因斯坦。”卓别林在回信中写道：“我更加钦佩你。你的相对论世界上没有人能弄懂，但是你已经成为一个伟人。卓别林。”“相对论”妙解：有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅，要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。当时，据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论”的著作。爱因斯坦走出住宅，对大家说：“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边，一个钟头过去了，你觉得好像只过了5分钟！反过来

3、，你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边，只过了5分钟，但你却像坐了一个小时。——唔，这就是相对论！”英国诗人波普：自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿去吧，”于是一切都成为光明。后人续写道:上帝说完多少年之后，魔鬼说：“让爱因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。爱因斯坦(AlbertEinstein,1879—1955)20世纪最伟大的物理学改革家，相对论的创始人，主要科学业绩：早期对布朗运动的研究狭义相对论的创建推动量子力学的发展建立了广义相对论1905年创建的狭义相对论1915年创建的广义相对论1921年获诺贝尔物理学奖金1906

4、年用量子理论说明了固体热容与温度的关系1912年用光量子概念建立了光化学定律1916年提出自发辐射和受激辐射的概念，为激光的出现奠定了理论基础1924年提出了量子统计方法--玻色-爱因斯坦统计法。爱因斯坦用广义相对论研究整个宇宙的时空结构爱因斯坦:Einstein现代时空的创始人，二十世纪的哥白尼电脑显示器在短促的瞬间，电子显像在显示屏上——这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像，使你无法工作，当然，精彩的电脑游戏也玩不起来了。精准的激光当你到超市购物，

5、你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，只有激光才能准确读出条形码中的编码。数码相机假期你和家人轻松郊游。当你打开数码相机，准备摄下家人温馨的笑容时，要先感谢爱因斯坦。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，这同样利用了光电效应。控制X射线的能量你长了一个肿瘤，幸亏是良性的，但因长在胸腺上，手术后需要放射治疗。医生在为你实施放射治疗前，需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害，根据就是爱因斯坦的E=mc2（即能量=质量乘光速平方）。据此理论人们造出原子弹、氢弹的同时，也治好了你的胸腺瘤。“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险

6、的生命的意义。”“一个人的真正价值，首先取决于他在什么程度和在什么意义上从自我解放出来。”爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏。因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，除科研成果之外，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。——爱因斯坦爱因斯坦名言不曾犯错的人从来不曾尝试新事物。想像力比知识更重要。因为知识是有限的，而想象力却能畅游整个世界。奇思玄想的天赋对我而言，比我的才干更重要。要成为羊群中优秀的一员，你就必须先

7、成为一只羊。凡在小事上对真理持轻率态度的人在大事上也是不足信的。所谓教育，是忘却了在校学的全部内容之后剩下的本领。爱因斯坦名言如果有一个能够应付现代科学需求，又能与科学相依共存的宗教，那必定是佛教。我从来不把安逸和享乐看作生活目的本身——这种伦理基础，我叫它猪栏的思想。每个人都有一定的理想，这种理想决定着他的努力和判断的方向。不管时代的潮流和社会的风尚怎样，人总可以凭着自己高贵的品质，超脱时代和社会，走自己正确的道路。复制*时间=世界第八大奇迹。爱因斯坦的逝世与葬礼：1955年4月18日爱因斯坦病逝于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼

8、，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任