狹義相對論中的有關(guān)結(jié)論

1、狹義相對論中的有關(guān)結(jié)論1010181王希狹義相對論產(chǎn)生自十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初涌現(xiàn)了許多和經(jīng)典物理學(xué)相矛盾的觀測現(xiàn)象，解決舊理論與實驗的矛盾召喚著新理論。當(dāng)別人忙著在經(jīng)典物理的框架內(nèi)用形形色色的理論來修補“以太風(fēng)的學(xué)說時，愛因斯坦另辟蹊徑，提出兩個重要假設(shè)來：相對性原理與光速不變原理。 兩個重要假設(shè)相對性原理：所有的慣性系都是平權(quán)的，在他們之中所有的物理規(guī)律都一樣。光速不變原理：在所有的慣性系中測量到的真空光速c都是一樣的。洛倫茲變換洛倫茲變換描述的是在不同慣性系中同一事件的時間和空間坐標(biāo)的變換關(guān)系，下面讓我們自己來推導(dǎo)一下變換公式。假設(shè)有一慣性系R，其中有空間坐標(biāo)系Oxyz，并且其中的時間由

2、一系列與R靜止且對準(zhǔn)的鐘來表示，相似的， 另有一R系中有坐標(biāo)系Oxyz, 其中的時間由一系列與R靜止 且對準(zhǔn)的鐘來表示.為了簡便設(shè) 在t=t=0時,O,O重合，R相對 R沿x(x)軸以速度V運動。R系O點坐標(biāo)x=0， R系中O點坐標(biāo)x=-vt，即x+vt=0假設(shè)令x=x+vt (1)由于運動的相對性，將x與x對調(diào)，v換成-v那么有x= (x-vt) (2)由12解得 (3) (4)現(xiàn)在要確定 ：當(dāng)t=t=0時，從坐標(biāo)原點發(fā)出一道光，對于R和R分別有x=ct (4)和x=ct (5)將(4)(5)分別代入(1)(2)得：ct= t(c+v) (6) ct= t(c-v) (7) (6)(7)式相

3、乘得： (8)將8分別代入3(4)即可得到坐標(biāo)變換公式為其中：好了，我們已經(jīng)親手導(dǎo)出洛倫茲變換的公式了其他相關(guān)概念時空彎曲四維時空有關(guān)時空彎曲利用數(shù)學(xué)，愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲，在物體具有很大的相對質(zhì)量例如一顆恒星時，這種彎曲可使從它旁邊 經(jīng)過的任何其它事 物，即使是光線， 也改變路徑。 另外廣義相對 論指出，時空曲率 將產(chǎn)生引力。當(dāng)光 線經(jīng)過一些大質(zhì)量 的天體時，它的路 線是彎曲的，這源于它沿著大質(zhì)量物體所形成的時空曲率。因為黑洞是極大的質(zhì)量的濃縮，它周圍的時空非常彎曲，即使是光線也無法逃逸。 四維時空在 數(shù)學(xué)上有各種多維空間 ，但目前為止，我們認(rèn) 識的物理世界只是四維 ，即三維

4、空間加一維時 間。現(xiàn)代微觀物理學(xué)提 到的高維空 間是另一層 意思，只有數(shù)學(xué)意義。有關(guān)四維時空四維時空不僅限于此，由質(zhì)能關(guān)系知，質(zhì)量和能量實際是一回事，質(zhì)量或能量并不是獨立的，而是與運動狀態(tài)相關(guān)的，如速度越大，質(zhì)量越大。在四維時空里，質(zhì)量或能量實際是四維動量的第四維分量，動量是描述物質(zhì)運動的量，因此質(zhì)量與運動狀態(tài)有關(guān)就是理所當(dāng)然的了。在四維時空里，動量和能量實現(xiàn)了統(tǒng)一，稱為能量動量四矢。另外在四維時空里還定義了四維速度，四維加速度，四維力，電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是，電磁場方程組的四維形式更加完美，完全統(tǒng)一了電和磁，電場和磁場用一個統(tǒng)一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律

5、要完美的多，這說明我們的世界確實是四維的。在狹義相對論中，時間與空間構(gòu)成了一個不可分割的整體四維時空，能量與動量也構(gòu)成了一個不可分割的整體四維動量。這說明自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯(lián)系。在今后論及廣義相對論時我們還會看到，時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯(lián)系。附愛因斯坦生平愛因斯坦是德裔美國物理學(xué)家擁有瑞士國籍，思想家及哲學(xué)家，猶太人，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，相對論“質(zhì)能關(guān)系的提出者，“決定論量子力學(xué)詮釋的保衛(wèi)者振動的粒子不擲骰子的上帝。1999年12月26日，愛因斯坦被美國?時代周刊?評選為“世紀(jì)偉人。中文名：阿爾伯特愛因斯坦 英文名：Albert Einstein 國籍：美國、瑞士雙重國籍 民族：猶太族 出生地：德國烏爾姆市 出生日期：1879年3月14日 逝世日期：1955年4月