狹義相對論A.愛因斯坦(1879~1955)二十世紀最偉大的自然科學家,物理學革命的旗手。(1921年獲諾貝爾物理學獎)19世紀末頁，牛頓定律在各個領域里都取得了很大的成功：在機械運動方面不用說，在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強、氣體的內能。在電磁學方面，建立了一個能推斷一切電磁現象的Maxwell方程。另外還找到了力、電、光、聲----等都遵循的規律---能量轉化與守恒定律。當時許多物理學家都沉醉于這些成績和勝利之中。他們認為物理學已經發展到頭了。相對論背景

正于是1900年英國物理學家開爾文在瞻望20世紀物理學的發展的文章中說到：也就是說：物理學已經沒有什么新東西了，后一輩只要把做過的實驗再做一做，在實驗數據的小數點后面在加幾位罷了！

但開爾文畢盡是一位重視現實和有眼力的科學家，就在上面提到的文章中他還講到：“在已經基本建成的科學大廈中，后輩的物理學家只要做一些零碎的修補工作就行了。”--開爾文--熱輻射實驗邁克爾遜-莫雷實驗后來的事實證明，正是這兩朵烏云發展成為一埸革命的風暴，烏云落地化為一埸春雨，澆灌著兩朵鮮花。“但是，在物理學晴朗天空的遠處，還有兩朵令人不安的烏云，----”普朗克量子力學的誕生相對論問世經典力學量子力學相對論微觀領域高速領域愛因斯坦——公眾謂之人類最高智慧的象征愛因斯坦的主要科學貢獻：光的量子論、狹義相對論和廣義相對論。阿爾伯特愛因斯坦1879年3月14號出生于德國。1900年他在瑞士蘇黎世聯邦工業大學畢業。1902年在伯爾尼的瑞士專利局被聘為三級技術員。1905年，愛因斯坦在科學史上創造了史無前例的奇跡，推動了整個物理學理論的革命。1955年4月19日在美國逝世。

1905年，除去博士論文外，愛因斯坦連續發表了4篇重要論文，其中任何一篇，都夠得上拿諾貝爾獎。3月，發表了解釋光電效應的論文，提出光子說；5月，發表關于布朗運動的論文，間接證明了分子的存在；6月，發表“論運動媒質的電動力學”的論文，提出了狹義相對論；9月發表了有關質能關系式的論文，指出能量等于質量乘光速的平方E=mc2。2005世界物理年

紀念愛因斯坦狹義相對論誕生100周年與愛因斯坦逝世50周年。

讓物理走近大眾，讓世界擁抱物理相對論有狹義相對論廣義相對論之分：關于慣性系時空觀的理論狹義相對論（1905）廣義相對論（1915）關于一般參照系及引力的理論狹義相對論僅限于慣性參照系，特別對微觀高速運動的粒子（1）狹義相對論的兩個基本原理（2）有關時空結構和物質、運動聯系的一個時空觀廣義相對論的三個著名預言：

1、光束彎曲2、引力紅移3、水星近日點的進動它們已在不同精度上得到了證實，因而可以說是“廣義相對論的三大實驗驗證”。

愛因斯坦建立廣義相對論后的五十年間，基本上只有這“三大驗證”。直到六十年代，美國物理學家夏皮羅等人才提出了“第四驗證”——雷達回波的時間延遲。

廣義相對論作為一種引力理論，盡管在理論上還存在不少問題，但比起其它引力理論來，在解釋目前為數不多的實驗上，仍然占著領先的地位。它的觀點和方法，在整個二十世紀理論物理中不僅是一項非常重大的收獲，而且對物理學和有關數學分支的發展產生了十分深刻的影響。

相對論的時空觀念與人們固有的時空觀念差別很大，很難被普通人所理解。

自然界和自然界的規律隱藏在黑暗中，上帝說：“讓牛頓去吧，”于是一切都成為光明。后人續寫道:上帝說完多少年之后，魔鬼說：“讓愛因斯坦去吧，”于是一切又回到黑暗中。愛因斯坦:Einstein牛頓:Newton絕對時空觀現代時空觀伽利略變換洛倫茲變換經典力學的相對性原理相對性原理(對于不同的慣性系，對于運動的描述是相對的，但是力學的基本定律---牛頓定律，其形式都是一樣的。）物理規律對所有慣性系都是一樣的，不存在任何一個特殊的（例如“絕對靜止”的）慣性系。長度芽的量城度與燥參考織系無盆關．時間巾的量嫂度與亮參考棄系無番關空間慨和時犬間彼遇此獨園立空間擊和時態間是擊緊密嫁相聯姜的長度厘的量燥度與排參考慘系有皆關．時間慎的量壞度與壩參考島系有列關.絕對沫時空屆觀現代笛時空誤觀伽利陷略坐店標變仙換與重合位置坐標變換公式經典定力學友認為釣：1）時痰間的顛量度鑰是絕張對的租，與黨參考畫系無載關；2）空餡間的兵量度獻也是貍絕對抹的，久與參豈考系蒜無關.*伽利可略變藝換一切淋慣性喬系都上是等矮價的經典駛力學生的相級對性廢原理若u＝常矢量對于不同的慣性系，對于運動的描述是相對的，但是力學的基本定律---牛頓定律，其形式都是一樣的。經典力學的相對性原理：伽利忽略變鞋換的拳困難光速c伽利俯略變州換:麥克卵斯韋餡電磁鋤場理林論:利用挨伽利軟略變銳換對鑰電磁添現象族的基膏本規鉗律進花行變教換，助發現篇這些左規律嚴對不劣同的泛慣性栗系不騎具有倍相同傅的形幻玉式。（3）力屠學滿張足相鬧對性羅原理看只是控偶然骨，相滅對性掉原理繩不是罵普遍傭原理季，電噴磁學創理論泛只在特殊旗的慣豬性系中成停立。解決穗矛盾愧的可就能方絮案：經典吼力學趟的相樓對性陶原理螞與麥避氏電滴磁理陽論的很矛盾（1）電叉磁學脈理論搬需要傻修正涉。（2）伽瞎利略次變換臟和牛雀頓力薄學的蜂時空寄觀有盯問題廣。1.相對繪性原些理物理落規律椒對所夕有慣把性系模都是趙一樣蠻的，紹不存即在任扁何一般個特急殊的士（例且如“綠絕對猶靜止交”的竿）慣鐘性系呆。2.光速絲式不變囑原理在一緊切慣更性系刺中，娘光在裝真空袖中的炊速率勝恒為c，與光疲源的喜運動鼓狀態弓無關鋸。6-衰2愛因峰斯坦族相對貿性原兼理、相光速俊不變一、狹義挎相對作論的乖兩條迎基本尊原理洛倫籍茲坐楚標變朵換與重合*伽利示略變滲換正變換洛侖柄茲變損換式對于窗洛侖體茲變疾換的濾說明窮：1、在度狹義閱相對宵論中偵，洛旋侖茲掌變換綱占據潤中心縮慧地位擊；2、洛乳侖茲益變換喪是同一遼事件交在不步同慣勒性系中兩宵組時么空坐落標之思間的埋變換葬方程元；3、各刷個慣栗性系蠢中的聽時間夾、空考間量咳度的寸基準匹必須逢一致嫁；4、相透對論貪將時夸間和嶄空間遠，及襖它們廣與物瀉質的駛運動似不可譯分割侵地聯柳系起避來了會。5、洛胞侖茲湊變換蚊與伽嘩利略慨變換筍本質猛不同蛾，但澤是在低速菠和宏日觀世蜜界范封圍內洛懲侖茲丑變換闖可以繡還原際為伽守利略棗變換風。洛侖線茲變員換中滲蘊含鍬的狹義句相對縫論的纖時空迷觀1.同時滴的相套對性2.時間掌度量志的相蟲對性3.空間炒度量毫的相榮對性相對況論效脫應6－3同時梢的相己對性勁和時氧間延慎緩一、喉同時咱的相率對性事件1：車虛廂后壁接恩收器年接收劈燕到光貞信號.事件2：車踢廂前壁接修收器泊接收拖到光壺信號.沿兩柴個慣陷性系蹤蝶相對械運動基方向劇發生煎的兩跌個事架件，灑在其賤中一擇個慣偽性系唱中表鼓現為同時的，細在祝另一蠻慣性紛系中添觀察宋則不同寬時。結論謙：——同時逼的相瓜對性用洛卡倫茲恢變換憲式證劑明同眼時性丟的相體對性零。事件2

系(車廂參考系)S系(地面參考系)事件1證明：時，得證吸：一粥慣性停系中激的不同狹地點的同肉時事蠅件，飛在另俗一慣玻性系士中觀僵測結錄果不脅同時缸。同時尾的相呈對性在一岡個慣懇性系疤中不趕同地狀點同罪時發徑生的胡兩個豎事件騙在其丙他慣殲性系造中不忠再是潑同時趨事件栗。只有魚在一拔個慣非性系罩中同辰時同程地發雙生的留兩個殺事件繩，在止另一宗個參撕考系弦中才猛是同妙時同抓地發賢生的眨。K系中發論生的鑄兩個高事件縣和專。肺若K’系以題高速u相對k系沿x軸方向餓運動撕，k’系測得緒這兩魔個事劈燕件必定是（報）種。A.同時事件B.不同批地點發生旋的同時事件C.即非同鼻時，也非同苗地D.無法容確定時序說與因饞果律子彈前事件1：開槍在S中：后事件2：鳥死在S'中：長是否票能發饒生先略鳥死錯，后聚開槍年？在S中：先開槍黎，后鳥死子彈甜速度信號耽傳遞哲速度所以擠由因果獸律聯系翅的兩蔽事件縮慧的時鴉序不勝會顛霞倒。在S'系中尿：仍然饒是開煩槍在犯前，盞鳥死煉在后鞋。分析掏：運喝動榜的亮鐘悟走杜得千慢二、時間飽延緩在S系中燈觀測藍兩事挨件系同一地點B

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3）時，.2）時間蕉延緩輕是一盼種相贈對效繞應.1）時間獵的流緣瑞逝不冰是絕泊對的虹，運乒動將咱改變婆時間欄的進副程.說明相對鎖論效伙應：運動的鐘娛走得慢——時間糞延緩固有歐時最基短例6.陪1一飛輔船以u=9×萌103m/搶s的速士率相叛對與肌地面綢勻速鳴飛行漆。飛糟船上桂的鐘年走了5s,地面授上的社鐘經冠過了姿多少轉時間脾？解：飛船姻的時搬間膨寇脹效拿應實機際上預很難培測出例6.吃2帶正焰電的執介子域是一燈種不矮穩定局的粒閃子。斯當它擠靜止乖時，昆平均良壽命萍為盾，茶過后犁即發謙生衰舊變。待今產鑼生一釋束扎介子飽，在每實驗產室測幫得它紐奉的速苦率為u＝0.僚99剩c，并測雪得它禿在衰胡變前矛通過木的平可均距綠離為52帝m。這些邁測量后結果粱是否扯一致災？固有時通過眼的平步均距配離：與實氏驗結奔果很腔好的賴符合色！某種搖介質驅靜止晝時的沫壽命財是南，染如它勺以速貴度雅的速愉度運充動，株它能率飛行捧的距培離s為（南）長度鵝測量崖的定田義：在某雨一參軋考系宇中，帥測量狠物體介的長蝴度，叨就是頂要測模量它鬼的兩隸端點孔在同一哀時刻的位被置之胖間的肆距離航。同時五的相令對性長度章測量罵的相蘿對性三、長度翠收縮長度精收縮當

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