爱因斯坦与相对论.ppt

《爱因斯坦与相对论.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、1905年：爱因斯坦在德国《物理学年鉴》中发表5篇文章，其中3篇有划时代成就。一篇关于“光电效应”，由于这篇文章，爱因斯坦在1921年获诺贝尔奖。第二篇，关于“布朗运动”，爱因斯坦第一个用数学方法解释“布朗运动”。第三篇，“论动体的电动力学”提出“相对论”。他从同时性的相对性为突破口，建立全新的时间和空间理论，并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以完整的形态。相对论：1905年发表狭义相对论1908年10月，任编外讲师职务1912年任教授1913年任威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授。1916年在老同学格

2、罗斯曼的帮助下，运用黎曼几何完成了“广义相对论”。早在16岁时，爱因斯坦就想一个问题：如果一个人以光速运动，他将看到一幅什么样的世界景象呢？电磁波是不是就像凝固了那样静止不动了呢？智慧源于问题伽利略相对性原理：所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的。换句话说，在一个以不变的速度运动着的封闭房间内做的任何实验，都不能告诉你你是在静止还是在运动。实验：在飞机上倒水。在匀速行驶的火车上，你向前、向后行走。伽利略相对性原理：所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的。根据伽利略相对性原理：球相对乙的速度：V2球相对甲

3、的速度：V1+V2V1V2甲乙伽利略相对性原理：所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的。根据伽利略相对性原理：光相对乙的速度：V1=C光相对甲的速度：V1+V2=1.25C（光速是物质运动的极限速度）V1=0.25CV2甲乙伽利略相对性原理：所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的。根据伽利略相对性原理：光相对乙的速度：V2-V1=0.75C光相对甲的速度：V2=CV1=0.25CV2甲乙伽利略相对性原理：所有的牛顿定律对于所有的惯性系都是成立的。根据伽利略相对性原理：光相对甲的速度：V2=C光相对乙的速度

4、：V2-V1=0.001C（光束相对乙接近静止不可思议的状况）V1=0.999CV2甲乙电动力学的麦克斯韦理论预言:电磁场中的任何扰动，比如一个带电物体运动引起的扰动，一定会作为一个波以C（光速）通过电磁场向外传播。爱因斯坦预言：麦克斯韦理论像一切其他自然定律一样，也服从相对性原理。由于光速是嵌在麦克斯韦理论中，爱因斯坦得出结论：每一个观察者都应该观察到每一束光都以速度C运动，无论观察者状态如何。（光速不变原理）伽利略相对性原理+麦克斯韦理论狭义相对论的两个基本原理相对性原理：任何不做加速运动的观察者都观察到

5、同样的自然定律。光速不变原理：真空中的光速（和其他电磁辐射的传播速度）对一切不做加速运动的观察者都相同，不论光源或观察者是否运动。矛盾时间的相对性：如果你不问我时间是什么，我对它倒还能够意会，你一问起我，我就不知道怎么言传了？----奥古斯定，公元400年我不对时间、空间、地点和运动下定义，因为它是人人都熟知的。----牛顿理想实验：光钟：150000千米两面镜子理想实验：乙乙乙乙甲VT=秒T=秒T=秒0000.250.250.50.50.510.750.751.5112理想实验：运动是相对的乙甲T=秒甲甲甲

6、T=秒T=秒0000.50.250.2510.50.51.50.750.75211运用毕达哥拉斯定律导出时间延缓公式：T0CTCTS(TC)2=(TS)2+(T0C)2T=T0/(1-S2/C2)1/2T0：静止状态下的时间T：运动状态下的时间S：相对运动速度C：光速T=T0/(1-S2/C2)1/2T0：静止状态下的时间T：运动状态下的时间S：相对运动速度C：光速相对光速观察者测得相对于他运动的时钟时间长度10-51.0000000000510-31.00000050.11.0050.251.030.51.

7、150.751.50.92.30.997.10.99922.4返回课堂提问：现在你我各养一只青蛙，青蛙的寿命都是10天（静止状态）。如果你是以0.75光速从我身边经过，在你看来：你的青蛙活了几天？我的青蛙活了几天？判断一下在我看来：你的青蛙活了几天？我的青蛙活了几天？时间的相对性：时间是人们从时钟上测量出来的！！！时间是物理的，是物理世界的一部分，而不是物理世界之外的或超乎物理世界之上的。时间是人们在时钟上测量出来的物理量。实践是检验真理的唯一标准：迈克尔逊－莫雷实验探寻“以太”太阳地球地球绕日公转速度是：3

8、0公里/秒实践是检验真理的唯一标准：究竟是时间绝对还是速度绝对？？？迈克尔逊－莫雷实验探寻“以太”我们是怎么知道的？μ粒子有寿命，会蜕变为别的粒子，观测静止的μ粒子寿命只有2.2微秒，当它快速运动时，它的寿命会延长，当达到99%光速时，它的寿命延长到7.1倍，达到15.6微秒。把原子钟放置在喷气式飞机上饶地飞行一周，理论预言相差只有一秒的几分之一，事实与理论预言的完全一样。实践是检验真理的唯一标准：