1、12.2 狹義相對論的時空觀狹義相對論的時空觀12.2.1 同時性的相對性同時性的相對性12.2.2 長度收縮長度收縮12.2.3 時間延緩時間延緩12.2.1 同時性的相對性同時性的相對性1. 同一慣性系的同時性的判斷依據同一慣性系的同時性的判斷依據 yozxABC A點和點和B點各發出一個光信號，點各發出一個光信號，AB連線的連線的中點中點C同時收到了兩個光信號，可認為發生在同時收到了兩個光信號，可認為發生在A、B兩處的兩事件是同時的兩處的兩事件是同時的 2. 不同慣性系中對兩事件的觀察不同慣性系中對兩事件的觀察01212 ttttt 同時性是絕對的，與參照系無關同時性是絕對的，與參照系無

2、關 11tt 022 ttt ，22tt 在經典時空觀中，根據伽利略變換在經典時空觀中，根據伽利略變換 在相對論時空觀中，根據洛倫茲變換在相對論時空觀中，根據洛倫茲變換 212111 xcutt222221 xcutt012 ttt 212122221211 xcutxcutttt 2122121 xxcutt 21221 xxcu若若（1） ，則，則012 xx0 t （2） ，則，則012 xx0 t 同時性是相對的，與參照系的選擇有關同時性是相對的，與參照系的選擇有關 12.2.2 長度收縮長度收縮y yS Soo zz xx 1x 2x 固有長度：固有長度： ，棒相對參考系靜棒相對參考

3、系靜止時測得的長度止時測得的長度 120 xxL 2111 uxx2221 uxx120 xxL 212221111 xxuxux21 L201 LL 0L 0L 運動著的物體在其運動方向上的長度縮短運動著的物體在其運動方向上的長度縮短了，變為其固有長度的了，變為其固有長度的 倍或倍或 ，這就，這就是所謂的長度收縮是所謂的長度收縮 121 例例12-1 設宇宙飛船上有一天線，長設宇宙飛船上有一天線，長 ，以以 角伸出宇宙飛船體外宇宙飛船沿水平角伸出宇宙飛船體外宇宙飛船沿水平方向以方向以 的速度飛行問：地面上的的速度飛行問：地面上的觀測者測得這天線的長度與宇宙飛船的夾角各觀測者測得這天線的長度與

4、宇宙飛船的夾角各是多少？是多少？m10 l4523cu y yS Soo zz xx 45oxl oyl l2200221cos1culcullxox 000sin lllyy 000cos llx 000sin lly 解解22yxlll 20022200sin1cos lcul 21tan220 cutgllxy 7263 o m625. 0cos102220 cul12.2.3 時間延緩時間延緩 固有時間間隔：固有時間間隔： ，兩個事件相兩個事件相對參考系靜止時測得的對參考系靜止時測得的時間間隔時間間隔 ，即在同一地，即在同一地點測量點測量12ttt 2111 ctt2221 ctt c

5、tctttt1212 2121 ttttt 運動著的物體中發生的過程所費的時間變運動著的物體中發生的過程所費的時間變長了，變為靜止時間的長了，變為靜止時間的 倍或倍或 倍，這倍，這就是通常所說的就是通常所說的時間延緩或時間膨脹時間延緩或時間膨脹 211 例例12-2 帶電帶電 介子（介子（ 或或 ）靜止時的平）靜止時的平均壽命是均壽命是 ，某加速器射出的帶電，某加速器射出的帶電 介子的速度是介子的速度是 ，試求：（，試求：（1）在）在實驗室中測得這種粒子的平均壽命；（實驗室中測得這種粒子的平均壽命；（2）上）上述述 介子衰變前在實驗室中通過的平均距離介子衰變前在實驗室中通過的平均距離 s106 . 28 18sm104 . 2 解（解（1） c8 . 0sm104 .