作业帮帮忙给下爱因斯坦的相对论和时间简史的大概内容,很有意思,拜托了
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/28 18:18:22
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普通物理学1 一、伽利略相对性原理和经典力学时空观 惯性系：一个不受外力或外力合力为0的物体,保持静止或匀速直线运动不变,这样的参考系,叫惯性参考系,简称惯性系. （新想法：如果认识到非贯性系力产生的原因,在进行物理实验时将此力（惯性力）一并计算,那么就与跳出非惯性系,在惯性系中实验得到一样的结论,就可以把非惯性系当成惯性系对待——这与广义相对论的相对性原理是类似的） 一切彼此作匀速直线运动的惯性系,对于描写机械运动的力学规律来说是完全等价的,在一个惯性系的“内部”所作的任何力学实验,都不能确定这一惯性系本身是在静止状态,还是在作匀速直线运动.这个原理叫力学相对性原理,或伽利略相对性原理. 牛顿说：“绝对的、真正的和数学的时间自己流逝着,并由于它的本性而均匀地、与任一外界对象无关地流逝着.”“绝对空间,就本性而言,与外界任何事物无关,而永是相同的和不动的.”（见牛顿著作《自然哲学的数学原理》） 二、狭义相对论的提出背景 在19世纪末,人们知道光速是有限的,在测量光速时发现,木星卫星发出的光,到达地球的时间是相同的,而不管地球是朝向卫星运动还是背向卫星运动.这不符合物体运动的速度叠加原理（A参照系相对于B参照系速度为v1,A上发出相对A速度为V2的物体,物体相对于B速度为V1+V2）,而符合波的性质,因为当时已知的所有波都有介质,因此人们假设光也有介质,定名为“以太”,光在以太中稳定传播,所以与地球的运动无关. 由于地球并非宇宙中的特殊天体,以太应该对地球有相对运动,而著名的迈克耳孙（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）实验证明了相对地球运动的以太不存在,也就是说,如果存在以太,以太就是对地球静止的,这里和一些人认为的证明了以太不存在,叙述上有一点点区别. 1905年,爱因斯坦提出两条假设： 1.相对性原理：物理学在一切惯性参考系中都具有相同的数学表达形式,也就是说,所有惯性系对于描述物理现象都是等价的.（够绝对的） 2.光速不变原理：在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参考系中,所测得的光在真空中的传播速度都是相等的. 1964年到1966年,欧洲核子中心（CERN）在质子同步加速器中作了有关光速的精密实验测量,直接验证了光速不变原理.实验结果是,在同步加速器中产生的一种介子（写法是派的0次方）以0.99975c的高速飞行,它在飞行中发生衰变,辐射出能量为6000000000eV的光子,测得光子的实验室速度仍是c. 三、狭义相对论时空观 狭义相对论为人们提出了一个不同于经典力学的时空观.按照经典力学,相对于一个惯性系来说,在不同的地点、同时发生的两个事件,相对于另一个与之作相对运动的惯性系来说,也是同时发生的.但相对论指出,同时性问题是相对的,不是绝对的.在某个惯性系中在不同地点同时发生的两个事件,到了另一个惯性系中,就不一定是同时的了.经典力学认为时空的量度不因惯性系的选择而变,也就是说,时空的量度是绝对的.相对论认为时空的量度也是相对的,不是绝对的,它们将因惯性系的选择而有所不同.所有这一切都是狭义相对论时空观的具体反映. 同时的相对性 现举一个假想实验,一列匀速运动的火车,车头和车尾分别装有两个标记A1、B1当他们分别与地面上的两个标记A、B重合时,各自发出一个闪光.在A、B的中点C和A1、B1的中点C1,各装一个接受器,C点将同时接收到两端的信号,而信号传递需要时间,在这段时间内火车向前运动了,所以C1先收到车头的信号,后收到车尾的信号.也就是说,不同的参照系没有认为两个事件都是同时发生的.“同时”有相对性. 四、洛伦兹坐标变换