文档介绍：爱因斯坦与相对论
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⑴ 1675 库仑定律
⑵ 1820 电流磁效应（毕－萨定律）
⑶ 1822 安培作用力定律（电动力学一词开始使用）
⑷ 1831 电磁感应（法拉第），场的思想
⑸ 18，地球相对于以太的速度就应当绕太阳的运动速度。
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迈克耳逊——莫雷实验的零结果，说明了“以太”本身不存在。
该实验被认为是狭义相对论的主要实验支柱之一。
1881年迈克耳逊第一次实验，预期
1887年迈克耳逊和莫雷改进实验，预期
实验结果
。
1907年迈克耳逊因创制精密光学仪器获得诺贝尔物理学奖
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恒星光行差现象：
理论计算：
对太阳光的实验观测：
拖曳理论
地球不是绝对参照系。但由于以太很轻，地球在以太中运动可以拖动以太一起运动。但这种说法与光行差现象矛盾。
对实验结果的几种解释
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静止光源光速为C，运动光源光速改变，且各向同性。这样在地球上用静止光源做实验，条纹当然不移动。麦氏方程在地球上精确成立，但在以太中形式不同。仍认为以太存在，这样阳光在地球上不为C。
发射理论
地球
1
2
收缩假定（1892年洛仑兹—斐兹杰惹）
假定认为沿相对以太运动方向上物体长度收缩为
在此基础上建立了一套惯性系间的变换关系，可证明麦克斯韦方程在此变换下不变。
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真空中光速相对任何惯性系沿任何一个方向大小恒为c，且与光源运动速度无关。
一切物理定律在所有的惯性系中都具有相同形式；
一切惯性系都等价，不存在特殊的绝对的惯性系。
1、相对性原理
2、光速不变原理
狭义相对论的基本原理
核心问题
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3、时空间隔（间隔）
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例：光速不变将导致同时的相对性
观测到A与B同时收到光信号！
观测到A先收到B后收到光信号！
A
B
C
C
A
B
C
C
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4、洛伦兹变换
坐标变换公式
O
Z
X
Y
O'
Z'
Y'
v
P
(x,y,z)
X'
速度变换公式
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关于洛伦兹变换的分析与讨论
（1）当
洛伦兹变换简化为伽利略变换式
（2）光速是各种物体运动的一个极限速度
虚数（洛伦兹变换失去意义）
(3) 不排除超光速现象

x
y
（B）分离速度
（A）视速度
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（1）尺度收缩效应
相对论理论：
固有长度（又称原长）
结论:运动尺子长度沿运动方向收缩。
5、相对论著名效应
经典理论：
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（2）时钟延缓效应
——固有时（原时）
 经典力学绝对时间概念只不过是狭义相对论的时间概念在
低速情况下的近似，若
 爱因斯坦延缓: 运动参考系中的时间节奏变缓了。在其中，一切物理、化学过程、乃至观测者自己的生命节奏都变缓。
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例:
子是1936年由安德森（ C. D. Anderson ）等人在宇宙线
中发现的。它可自发的衰变为一个电子和两个中微子。自发衰
变的平均寿命
子。
地球上层大气中时，会形成丰富的
,当高能宇宙射线质子进入
在离地面
高空产生的
设来自太空的宇宙线
子，可否在衰变前到达地面？
已知
子相对于地球的运动速率为
在该时间内粒子运动的距离
 时间延缓法
S' 动，S 静
 长度缩短法
S' 静，S 动
粒子寿命内，S 系运动距离
而 S' 系测量宇宙线离地面
在衰变前，粒子可与地球相遇。
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孪生子效应（孪生子佯谬）简介
明明
亮亮
亮亮
亮亮
明明
究竟谁年轻？
1）一般情况，因具有加速度，超出了狭义相对论的理论范围。
相对于惯性系转速越大的钟走得越慢——与孪生子效应一致。
2）1971年的铯原子钟实验。
比静止在地面上的钟慢59 纳秒。
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