狭义相对论中事件概念的教学*①
2012-01-23张登玉游开明王友文
物理通报 2012年9期
关键词:概念
张登玉 游开明 高 峰 王友文
(衡阳师范学院物理与电子信息科学系 湖南 衡阳 421002)
1 引言
经典力学认为时空和质量的测量有绝对意义,与观测者所处的参照系无关,这种绝对时空和绝对质量观念的集中反映便是伽利略变换.但从19世纪后期起,一些物理学家逐渐发现这种观念和高速运动的实验事实不符.从目前的史料看,爱因斯坦在建立相对论时深受马赫的影响,他似乎对洛伦兹和庞加莱的工作知之不多.爱因斯坦多次谈到马赫对自己的影响.正是马赫提出的“一切运动都是相对的”,根本不存在“绝对空间”和“绝对运动”的论述,以及其对“以太”是否存在的质疑( 他认为没有任何实验证明存在“以太”) ,使爱因斯坦坚信“相对性原理”是必须坚持的一条根本原理,是科学的一条“真理”,而以太理论是可以放弃的.爱因斯坦创立的狭义相对论同经典物理学相比较, 最显著的特征是: 建立了新的时空概念, 揭露了质量和能量的内在联系, 量度物体运动的“钟” 、“尺” 和物体的质量不再是绝对不变的, 而当它们相对于观察者运动时, 具有“钟变慢”、“尺变短”、质速关系和质能关系等相对性效应.狭义相对论两个基本原理是:
(1)相对性原理——物理定律在所有惯性系都有相同的形式;
(2)光速不变原理——真空中的光速在所有惯性系沿任何方向都是常量c,与光源的运动无关.
狭义相对论中最基本也是非常重要的概念是事件.事件是从物质运动中抽象出来的,物质……
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